|
Dostanie się Trójca Audio Gracz gotowy... |
Naukowcy z Harvardu stworzyli flotę mrówek-robotów, które naśladują zachowania samoorganizujące się owadów społecznych i potrafią budować i rozbierać struktury bez planów ani centralnego przywództwa.
Te robotyczne mrówki, nazwane „RAnts”, zostały zaprojektowane przez naukowców z John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS).
Są to proste, zdecentralizowane roboty, które mogą spontanicznie organizować się w celu budowania — a równie łatwo niszczenia — złożonych struktur.
Zamiast feromonów chemicznych roboty te wykorzystują do komunikacji pola świetlne (fotormony).
„Nasze nowe badanie pokazuje, jak proste, lokalne zasady mogą prowadzić do powstania złożonych procesów realizacji zadań, które są samoorganizujące się, a przez to solidne i adaptacyjne” – powiedział profesor L. Mahadevan, profesor matematyki stosowanej, biologii organizmów i ewolucji oraz fizyki im. Loli England de Valpine w SEAS i FAS.
„Wprowadzamy również koncepcję inteligencji ucieleśnionej, w której zbiorowe poznanie powstaje nie tylko dzięki indywidualnym agentom, ale także dzięki ich ciągłej interakcji z ewoluującym otoczeniem” – mówi Mahadevan w dodatku.
Cyfrowe feromony
mrówki Udowodnij, że nie potrzebujesz wielkiego mózgu, żeby być świetnym budowniczym. Wystarczy świetny zespół. Bez planów i nadzoru, te maleńkie stworzenia budują jedne z najbardziej złożonych siedlisk w naturze.
A teraz eksperci podążają za tym tropem. W ostatnich latach rozwój sztucznej inteligencji skupił się na szybszych procesorach i większych cyfrowych mózgach.
Jednak profesor L. Mahadevan i jego zespół poszukiwali gdzie indziej, w szczególności ucieleśnionej inteligencji.
W tym modelu inteligentne systemy nie znajdują się wewnątrz sprzętu robota. Inteligencja wyłania się z interakcji między robotem a jego otoczeniem.
Badanie to dowodzi, że zdecentralizowani agenci mogą osiągać złożone cele, przestrzegając podstawowych reguł fizycznych i reagując na sygnały ze środowiska.
Na wolności mrówki komunikują się za pomocą feromony — chemiczne okruszki chleba, które sygnalizują, gdzie iść lub gdzie kopać. Aby to odtworzyć, zespół z Harvardu użył fotormonów.
Wykorzystując biologiczną koncepcję zwaną stygmergią, w której osobniki reagują na zmiany w środowisku wywoływane przez inne osobniki, zespół stworzył „RAnts”, które komunikują się za pomocą pól świetlnych znanych jako fotormony.
Te cyfrowe sygnały działają jako substytut naturalnych feromonów, umożliwiając robotom koordynowanie swoich działań poprzez wykrywanie i modyfikowanie otoczenia w ramach ciągłej pętli sprzężenia zwrotnego.
Różnorodne zastosowanie
Podążając za prostymi gradientami w polu świetlnym „fotormonu”, roboty te tworzą pętlę sprzężenia zwrotnego, która koordynuje cały rój.
Działają one w oparciu o kilka podstawowych zasad, takich jak śledzenie sygnałów, transport bloków i deponowanie ich przy określonych progach.
Piękno tego systemu tkwi w jego prostocie. Co ciekawe, rój może błyskawicznie zmieniać role, dostosowując zaledwie dwa parametry: intensywność podążania za światłem oraz ustawienie upuszczania lub podnoszenia bloków.
W jednej chwili roboty są ekipą budowlaną, w drugiej zespołem rozbiórkowym.
Rozwój ten oferuje nowy model autonomicznego robotykaudowadniając, że skomplikowane zadania na dużą skalę można wykonywać za pomocą prostych, samoorganizujących się interakcji.
Sugeruje to, że inteligencja zbiorowa nie znajduje się wyłącznie w mózgach robotów, ale powstaje w wyniku ciągłej interakcji między agentami i ich zmieniającym się otoczeniem.
Odkrycia te otwierają drogę do różnorodnych zastosowań, od autonomicznego budownictwa w strefach zagrożenia i eksploracji planet, aż po tworzenie zaawansowanych modeli eksperymentalnych do analizy zachowań zwierząt.
Wyniki badania zostały szczegółowo opisane w czasopiśmie Życie PRX.
