TY - THES A3 - Scheideler, Christian A3 - Gharibian, Sevag A3 - Kling, Peter A3 - Campen, Marcel A3 - Fischer, Matthias A3 - Götte, Thorsten AB - Programmierbare Materie und modulare selbstrekonfigurierbare Roboter verfolgen ähnliche Ansätze. Aus vielen einfachen Einheiten entstehen Systeme, die gemeinsam geometrische Strukturen bilden, verändern oder in andere Formen überführen können. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, globale Ziele trotz stark eingeschränkter lokaler Fähigkeiten in Bezug auf Speicher, Wahrnehmung und Bewegung zu erreichen. Diese Arbeit untersucht lokale Rekonfigurationsalgorithmen in zwei eng verwandten Szenarien, die sich jedoch in ihrer Geometrie und in ihren Steuerungsmechanismen unterscheiden. Der erste Teil behandelt das dreidimensionale hybride Modell für programmierbare Materie. Darin manipuliert ein einzelner Agent mit konstantem Speicher eine zusammenhängende Konfiguration passiver Kacheln auf dem kubisch flächenzentrierten Gitter. Wir zeigen zunächst, dass universelle Rekonfiguration in drei Dimensionen unmöglich ist, wenn der Agent zu Beginn keine Kachel trägt. Mit einer solchen Kachel stellen wir anschließend einen Algorithmus vor, der die Kacheln in eine kompakte kanonische Form überführt. Darüber hinaus untersuchen wir das Problem, die Oberfläche eines Objekts mit Kacheln zu beschichten. Der zweite Teil befasst sich mit dem Sliding-Square-Modell für modulare selbstrekonfigurierbare Roboter, das üblicherweise zentralisiert betrachtet wird. Darin belegen quadratische Module Zellen des Quadratgitters und rekonfigurieren sich, indem sie entlang benachbarter Module gleiten oder um diese rotieren. Wir verlassen diese zentralisierte Sichtweise und stellen einen verteilten Algorithmus vor, der die Module in die kompakteste Form im Quadratgitter überführt, einen Rhombus. AU - Liedtke, David CY - Paderborn DO - 10.17619/UNIPB/1-2666 DP - Universität Paderborn LA - eng N1 - Tag der Verteidigung: 08.07.2026 N1 - Universität Paderborn, Dissertation, 2026 PB - Universität Paderborn PY - 2026 SP - 1 Online-Ressource (ix, 147 Seiten) : Diagramme T2 - Institut für Informatik TI - Local reconfiguration algorithms for geometric modular systems: 3D hybrid programmable matter and distributed sliding squares UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-59032 Y2 - 2026-10-07T10:43:13 ER -