– Optimieren nach dem Vorbild der Natur

Ingenieure konstruieren zielgerichtet. Biologische Evolution kennt kein Ziel: natürliche Strukturen entstehen durch „Versuch und Irrtum“. Durch Mutation, Rekombination und Selektion entstand die Vielfalt der an ihren Lebensraum angepassten Pflanzen und Tiere auf unserer Erde. Die Umsetzung dieser biologischen Prinzipien zur Lösung technischer Probleme nennt man Evolutionsstrategie. Viel Erfolg beim Optimieren!

Optimierung einer Kugelbahn

Wie kommt eine Kugel am schnellsten vom Start ins Ziel? Was denkst du, ist die kürzeste Bahn auch gleichzeitig die schnellste?

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• Versuch / Animationen Zykloide
• Auswertung
• Lösung
• Computerlösung: Viel Spaß mit dem Programm EvoBrach! Bitte entpacke die ZIP-Datei (ca. 1,98 MB) auf deinem Computer und starte die Datei Brachystochrone.exe. Handbuch
  
• Info Evolutionsstrategie
• Weitere Informationen: Bionik-Vitrine

Mimikry-Versuch

Weißt du überhaupt was Mimikry ist? Mimikry kommt aus dem englischen und bedeutet Nachahmung. Zum Beispiel haben sich im Laufe der Evolution manche Schmetterlinge in ihrem Flügelmuster so täuschend echt an andere schlecht schmeckende Schmetterlinge angepasst, dass sie genau wie ihr Vorbild von Fressfeinden (z. B. Vögel) gemieden werden.

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• Versuchsbeschreibung
• Datenblatt: Mimikry_Generation0.xls
• Auswertung
• Lösung
• Info Evolutionsstrategie

Mimese-Versuch

Auch dieses Computer­programm wendet Evolutions­strategien an: Hier verschmelzen Frösche durch Farb­optimierung mit dem Hintergrund und sind so vor ihren Fressfeinden geschützt! Leider wird das Programm im Moment nicht mehr von der TU Berlin angeboten. Wir bemühen uns darum es wieder zur Verfügung zu stellen.

Optimierung einer Milchtüte

Ein Liter Milch soll verpackt werden. Von all den Möglichkeiten soll die gefunden werden, mit der man am wenigsten Verpackungsmaterial braucht. Die Evolutionsstrategie kann bei der Milchtütenoptimierung helfen.

Autorenteam: Dr. Olga Speck¹, Sabine Sauer, Dr. Michael Herdy^2
1Plant Biomechanics Group, Universität Freiburg; ²INPRO Berlin