Roboterhund geht gegen invasive, zerstörerische Feuerameisen vor
Invasive Feuerameisen sind ein globales Problem, denn sie können lokale Ökosysteme zerstören. Ein Roboterhund soll deren Nester aufspüren.
Der modifizierte CyberDog sucht nach Feuerameisennestern.
(Bild: Hualong Qiu / Guangdong Academy of Forestry)
Ein interdisziplinäres Forschungsteam aus China und Brasilien hat einen Roboterhund mit einer Künstlichen Intelligenz (KI) ausgestattet, mit deren Hilfe er Feuerameisennester ausfindig machen kann. Die Rote importierte Feuerameise (Red Imported Fire Ant – RIFA) ist in vielen Ländern nicht heimisch, dort aber eingewandert und gehört zu den weltweit zerstörerischsten Schädlingen. Die Wissenschaftler hoffen, dass sie die Bekämpfung der Feuerameisen mit dem Roboterhund automatisieren können.
"Feuerameisennester sind für ungeschultes Personal schwer zu erkennen und zu bestätigen, und die Suche in großen Gebieten kann unter der heißen Sonne zeitaufwendig und anstrengend sein. Ein Roboter könnte die Nester automatisch aufspüren, ohne dass speziell geschulte Personen erforderlich sind, und zu verschiedenen Tageszeiten unabhängig von den Temperaturbedingungen arbeiten", umreißt Eduardo Fox, Postdoktorand an der State University of Goiás die Problematik.
Dabei haben sich Feuerameisen mittlerweile zu einem globalen Problem entwickelt. In den 1930er-Jahren wurden sie versehentlich in die USA eingeschleppt. Danach haben sich die Feuerameisen weiter ausgebreitet, etwa in China, Japan und auch Europa. Dort richtet die RIFA als invasiver Organismus mitunter große landwirtschaftliche Schäden an, weil er in diesen Gebieten keine natürlichen Fressfeinde besitzt. Der ökologische Schaden kann immens sein: Die Feuerameisen verdrängen und zerstören die lokale Flora und Fauna, darunter Vögel und kleine Reptilien. Auf landwirtschaftlich genutzten Flächen gehen sie mit Wollläusen einher und können Pflanzen schädigen, sodass diese anfälliger für Krankheitserreger sind.
Der Versuch, den RIFA mit herkömmlichen Pestiziden Herr zu werden, birgt hohe Umweltrisiken. Lokale Ökosysteme könnten so gestört werden, was sich als kontraproduktiv erweisen würde. Eine Methode ist es daher, die Populationen der RIFA zu überwachen und Kontrollstrategien zu entwickeln.
Diesen Ansatz verfolgen die Wissenschaftler aus China und Brasilien mit einem Roboterhund, wie sie in der Studie "The implementation of robotic dogs in automatic detection and surveillance of red imported fire ant nests" beschreiben, die in Pest Management Science erschienen ist.
Zum Einsatz kommt dabei der CyberDog-Roboter von Xiaomi. Ihn trainierten die Forscher mit einem System zum maschinellen Lernen darauf, RIFA-Nester zu erkennen. Rund 1100 Bilder von RIFA-Nestern verwendeten sie für das KI-Training. So kann der Roboterhund autonom Ameisennester aufspüren. Bei einem vermuteten Nest drückt der Roboterhund zunächst mit seiner Vorderpfote darauf, um die Ameisen herauszulocken. Zeigen sie ein besonders aggressives Verhalten, handelt es sich wahrscheinlich um Feuerameisen. Der Roboter kann so recht zuverlässig RIFA von anderen Arten unterscheiden. 90 Prozent der RIFA-Nester konnte der Roboterhund in Feldversuchen richtig erkennen. Das sind dreimal mehr RIFA-Nester als menschliche Inspektoren aufspüren können, haben die Forscher in Feldtests herausgefunden.
Es gebe allerdings noch Probleme beim Einsatz der Technik: Die Batterielaufzeit des Roboterhundes sei zu kurz. Nach etwa 30 Minuten Einsatz seien die Batterien leer. Eine Möglichkeit bestünde darin, effizientere Roboterhunde einzusetzen. Die seien jedoch deutlich kostspieliger als der CyberDog von Xiaomi. Die Forscher sind allerdings der Ansicht, dass sich der Einsatz lohnen kann, um eine ökologische Schädlingsbekämpfung durchführen zu können.
(olb)