Jsou mezi námi už nějakou dobu. Drobní mikroboti, kteří společně bojují s nemocemi, najdou ztraceného vojáka nebo dokonce postaví novou stavbu, se objevili ve sci-fi filmech jako Zpráva o menšinách v minulosti. A několik společností, včetně IBM a HP, ukázalo, jak může několik malých robotů komunikovat mezi sebou, aby dokončili úkol.
Nyní výzkumníci z Harvardu vyvinuli kilobota, malého robota, jehož stavba stojí pouhých 14 dolarů a komunikuje pomocí infračerveného záření. Hlavní rozdíl: stovky nebo dokonce tisíce kilobotů mohly provádět složité úkoly. V budoucnu by tito roboti mohli připravit půdu pro rychlé sestavování prototypů. Představte si tisíce kilobotů, kteří staví most nebo dokonce mrakodrap, nebo vstupují do válečné zóny, aby našli nepřátelská zařízení a jednu po druhé vyřadili zbraně.
Mike Rubenstein je postdoktorand pracující v Výzkumná skupina samoorganizujících se systémů na Harvardské univerzitě. Vysvětlil, že malí roboti používají k pohybu dva vibrační motory a komunikují s ostatními roboty vysílají infračervené světlo na povrch – poznají polohu ostatních robotů čtením světla intenzita.
Hlavní rozdíl, jak říká, mezi některými předchozími swarmboty a kilobity spočívá v tom, že noví roboti jsou skuteční roboti: Pracují společně, ale nesledují pouze předem stanovenou trasu. Jsou spíš jako Roomba než RC auto, které jen následuje příkazy operátora. S Roombou má robot dostatek inteligence, aby mohl monitorovat prostředí, hledat překážky a používat tisíce algoritmů k nalezení optimální trasy.
„Hlavní krátkodobá aplikace je pro testování rojových algoritmů na rozsáhlém robotickém systému,“ říká Rubenstein. „Můžeme je naprogramovat, aby se pohybovaly a interagovaly se sousedními roboty. Existuje mnoho možných způsobů chování, zatím jsme pracovali na hledání potravy a průzkumu.“
Rubenstein říká, že si dokáže představit budoucí scénář, kdy budou roboti využíváni pro vojenské střetnutí. Tým již vypracoval cestovní mapu, tzv Termeso tom, jak by kiloboti mohli postavit 3D strukturu. Tým pracuje na rozsáhlém nasazení pro kiloboty. Rubenstein si také představuje, že roboti budou využíváni pro vzdělávání, čemu říká „skupinová navigace vozidel“ a pro životní prostředí mapování — technika, která přibližuje, jak by region vypadal po korozi nebo po vlivech klimatu změna.
Lékařské scénáře
Dalším příkladem masivní interakce swarmbotů jsou takzvané „ninja částice“, které IBM vyvíjí. Tito drobní polymerní roboti fungují jako buňka ve vašem těle – obsahují elektrický náboj a jsou přitahováni infekčními agens v těle jako magnet. Lékaři by mohli použít částice ninja, které v těle fungují autonomně, k nalezení rány a zahájení opravy poškozených buněk.
„Jakmile se tyto polymery dostanou do kontaktu s vodou v těle nebo na těle, samy se sestaví do nanostruktury, která je navrženy tak, aby se zaměřovaly na membrány bakterií na základě elektrostatické interakce a prorážely jejich buněčné membrány stěny. Fyzikální povaha tohoto působení brání bakteriím v rozvoji odolnosti vůči těmto nanočásticím,“ říká Jim Hedrick, výzkumník z IBM.
"Tyto látky zabraňují bakteriím v rozvoji rezistence na léky tím, že skutečně proniknou skrz bakteriální." buněčná stěna a membrána, zásadně odlišný způsob útoku ve srovnání s tradičními antibiotiky,“ Hedrick říká. Koncept roje, podobný tomu, který vyvíjí Rubenstein, znamená, že každý jednotlivý polymer nemůže dosáhnout mise sama o sobě, ale musí spolupracovat s ostatními agenty, aby bojovali s infekcí a změnili buňky v tělo.
Zajímavé je, že Hedrick říká, že částice ninja by mohly být použity také pro komerční aplikace, nejen v lékařské oblasti nebo ve výzkumné laboratoři. Říká, že nanostruktury by mohly být zabudovány do mýdla na ruce, deodorantu, ubrousků a dezinfekčních prostředků na ruce v boji proti infekcím. Mohou být také použity v boji proti závažným infekcím, jako je tuberkulóza a plicní onemocnění. Jakmile jsou částice naprogramovány, provedou své „poslání“ a poté se přirozeně rozpustí.
Budoucí scénáře
Rubenstein se zdráhal teoretizovat o budoucích scénářích kilobotů. Přesto je snadné si představit, jak se swarmboti mohou stát součástí našeho každodenního života. Jiná otázka je, zda by tisíce robotů, kteří stavěli mosty, nacházeli infekce nebo bojovali v našich bitvách, mohlo vést k mikroarmagedonu. Myšlenka senzorů ve fyzických objektech je však již realitou.
Jedním z příkladů je basketbalový míč 94Fifty, který se prodává za zhruba 3000 dolarů. Míč obsahuje senzor, který komunikuje se softwarem a analyzuje střelu hráče. Software lze použít k trénování nových hráčů v oblasti střelecké mechaniky a data lze použít pro celý tým k analýze toho, jak hru hrají a jak zlepšit své schopnosti. Tato „úlová“ analýza, která je již realitou, ukazuje, jak mohou vestavěné senzory spolupracovat v týmu.
Swarmboti používají podobný koncept: Mohli by být zabudováni do fyzických objektů, komunikovat mezi sebou a poté hlásit své aktivity zpět na centrální server.
To je zvláště zajímavé ve scénáři bojiště. Swarmboti by mohli fungovat jako noví iRobot 110 FirstLook, robot s rychlým nasazením, kterého hodíte na zem.
Bot zvládne pád z 15 stop a je vodotěsný do 3 stop. I když nemají velikost mikrobotů (každý FirstLook je asi deset palců dlouhý a váží pět liber), mohli by fungovat v úlu, podobně jako programátoři navrhli roj vysavačů iRobot Roomba k úklidu velkých rozměrů oblasti. Nedávno jsme sledovali, jak dva Roomba společně vysávají místnost, vyhýbají se jeden druhému a komunikují, aby úklid dokončily za polovinu času.
Boti FirstLook již využívají infračervené světlo k nalezení tras na bojišti. I když nepracují autonomně a zatím spolu nekomunikují, je snadné si představit, jak by tyto druhy botů mohly koordinovat průzkumnou misi na nepřátelském území.
Drony Swarmbot by mohly plnit úkoly dohledu, jak je vidět v nadcházejících Ghost Recon: Future Soldier hra od Ubisoftu, která poskytuje průzkum, který udržuje vojáky v bezpečí. Tyto budoucí scénáře se samozřejmě mohou jevit jako sci-fi. Existují otázky ohledně ceny každého robota na bitevním poli a vojenští představitelé byli zdrženliví roboti v bojových situacích kvůli morálním důsledkům (lidé mají schopnost dělat lepší impuls rozhodnutí). Vojenští roboti se dnes používají především k průzkumu bojiště.
Stejně jako u každého robotického úsilí se to však změní, jak se bude AI zlepšovat. Swarmboti by mohli být naprogramováni se skupinovým zabezpečením proti selhání, které je silnější než individuální robot. Mohli být posláni do válečné zóny, aby našli zraněné vojáky, opravili vozidla a dokonce vyřadili nepřátelské zbraně.
Prozatím je technologie swarmbot pevně v rané fázi vývoje. Kilobot je zatím nejlepším příkladem, který demonstruje, jak by mohl levný bot vykonávat jednoduché úkoly a spolupracovat v hordě. Zda to povede k hejnu robotů, kteří vám dokážou posekat trávu, opravit plot nebo postavit stromovou pevnost na vašem dvorku, je stále neznámé.
Doporučení redakce
- Finishing touch: Jak vědci dávají robotům lidské hmatové smysly
- Ženy s Bytem: Plán Vivienne Mingové vyřešit „nepořádné lidské problémy“ s A.I.
- Nejlepší roboti na CES 2021
- 9 vojenských robotů, kteří jsou naprosto děsiví… a zvláštně rozkošní
- Uvnitř mysli autonomního doručovacího robota
