Nad on juba mõnda aega meie seas olnud. Ulmefilmides, nagu Vähemuse aruanne minevikus. Ja mitmed ettevõtted, sealhulgas IBM ja HP, on näidanud, kuidas mõned väikesed robotid saavad ülesande täitmiseks üksteisega suhelda.
Nüüd on Harvardi teadlased välja töötanud kiloboti, väikese roboti, mille ehitamine maksab vaid 14 dollarit ja suhtleb infrapuna abil. Peamine erinevus: sajad või isegi tuhanded kilobotid suudavad täita keerulisi ülesandeid. Tulevikus võivad need robotid luua aluse kiireks prototüüpide koostamiseks. Kujutage ette, kuidas tuhanded kilobotid ehitavad silda või isegi pilvelõhkujat või sisenevad sõjatsooni, et leida vaenlase rajatisi ja keelata ükshaaval relvi.
Mike Rubenstein on järeldoktor, kes töötab Ameerika Ühendriikides Iseorganiseeruvate süsteemide uurimisrühm Harvardi ülikoolis. Ta selgitas, et pisikesed robotid kasutavad liikumiseks kahte vibreerivat mootorit ja suhtlevad teiste robotitega infrapunavalguse saatmine pinnale – nad teavad valgust lugedes teiste robotite asukohta intensiivsusega.
Peamine erinevus mõnede varasemate sülemrobotite ja kilobiti vahel on tema sõnul see, et uued robotid on ehtsad robotid: nad töötavad koos, kuid ei järgi lihtsalt etteantud marsruuti. Need on pigem Roomba kui RC-autod, mis lihtsalt järgivad operaatori käske. Roombaga on robotil piisavalt intelligentsust, et jälgida keskkonda, otsides takistusi ja kasutades tuhandeid algoritme optimaalse marsruudi leidmiseks.
"Peamine lühiajaline rakendus on sülemalgoritmide testimine suuremahulises robotsüsteemis, " ütleb Rubenstein. "Me saame programmeerida nad liikuma ja suhtlema naaberrobotidega. Võimalikud on mitmed käitumisviisid, seni oleme tegelenud toidu otsimise ja uurimisega.
Rubenstein ütleb, et suudab ette kujutada tulevikustsenaariumi, kus roboteid kasutatakse sõjaliseks tegevuseks. Meeskond on juba välja töötanud tegevuskava, nn Termes, kuidas kilobotid saaksid 3D-struktuuri ehitada. Meeskond töötab kilobotite suuremahulise kasutuselevõtu kallal. Rubenstein näeb ka ette, et roboteid kasutatakse hariduses, mida ta nimetab "rühmasõidukite navigeerimiseks" ja keskkonnakaitseks. kaardistamine – tehnika, mis annab ligikaudse hinnangu, milline näeks piirkond välja pärast korrosiooni või kliimamõjusid muuta.
Meditsiinilised stsenaariumid
Teine näide massilisest swarmbotite koostoimest hõlmab niinimetatud "ninjaosakesi", mida IBM arendab. Need pisikesed polümeerbotid töötavad teie kehas nagu rakk – need sisaldavad elektrilaengut ja neid tõmbavad kehas leiduvad nakkusetekitajad nagu magnet. Arstid võiksid haava leidmiseks ja kahjustatud rakkude parandamiseks kasutada kehas autonoomselt toimivaid ninjaosakesi.
"Kui need polümeerid puutuvad kokku veega kehas või pinnal, koonduvad nad ise nanostruktuuriks, mis on mõeldud bakterite membraanide sihtimiseks elektrostaatilisel interaktsioonil ja nende rakumembraanide läbimurdmiseks ja seinad. Selle tegevuse füüsiline olemus takistab bakteritel nende nanoosakeste suhtes resistentsuse tekkimist, ”ütleb IBMi teadlane Jim Hedrick.
"Need ained takistavad bakteritel ravimiresistentsuse tekkimist, murdes tegelikult bakterist läbi rakusein ja membraan, mis on traditsiooniliste antibiootikumidega võrreldes põhimõtteliselt erinev ründeviis,” Hedrick ütleb. Sülemiskontseptsioon, mis sarnaneb Rubensteini arendatavale, tähendab, et iga üksik polümeer ei saa hakkama missioon on üksi, kuid peab tegema koostööd teiste ainetega, et võidelda infektsiooniga ja muuta rakke keha.
Huvitav on see, et Hedrick ütleb, et ninjaosakesi saab kasutada ka ärilistel eesmärkidel, mitte ainult meditsiinivaldkonnas või uurimislaboris. Ta ütleb, et nanostruktuurid võivad olla sisseehitatud käteseepide, deodorandi, lauarätikute ja kätepuhastusvahendite sisse, et võidelda infektsioonidega. Neid võib kasutada ka suurte infektsioonide, näiteks tuberkuloosi ja kopsuhaiguste vastu võitlemiseks. Kui osakesed on programmeeritud, täidavad nad oma "missiooni" ja lahustuvad seejärel loomulikult.
Tulevikustsenaariumid
Rubenstein kõhkles tulevaste kiloboti stsenaariumide teoretiseerimisel. Siiski on lihtne ette kujutada, kuidas sülemirohud võiksid saada meie igapäevaelu osaks. Kas tuhandete robotite loomine sildu, nakkuste leidmine või võitlus meie võitlustega võib viia mikroarmagedoonini, on teine küsimus. Kuid idee anduritest füüsilistes objektides on juba reaalsus.
Üks näide on 94Fifty korvpall, mida müüakse umbes 3000 dollari eest. Pall sisaldab andurit, mis suhtleb tarkvaraga, et analüüsida mängija lööki. Tarkvara abil saab treenida uusi mängijaid laskemehaanika alal ning andmeid saab kasutada terve meeskonna jaoks, et analüüsida, kuidas nad mängu mängivad ja kuidas oma võimeid parandada. See "taru" analüüs, mis on juba reaalsus, näitab, kuidas manustatud andurid saavad meeskonnas koos töötada.
Swarmbotid kasutavad sarnast kontseptsiooni: neid saab manustada füüsilistesse objektidesse, suhelda üksteisega ja seejärel teatada oma tegevusest keskserverisse.
See on eriti huvitav lahinguvälja stsenaariumi korral. Swarmbotid võiksid töötada nagu uued iRobot 110 FirstLook, kiirkasutusega robot, mille viskate maapinnale.
Bot saab hakkama 15-jalase kukkumisega ja on veekindel kuni 3 jala sügavuselt. Kuigi need pole mikroboti suurused (iga FirstLook on umbes kümme tolli pikk ja kaalub viis naela), võivad need töötada tarus, sarnaselt sellele, kuidas programmeerijad on konstrueerinud iRobot Roomba tolmuimejate parve suurte tolmuimejate puhastamiseks. alad. Hiljuti nägime, kuidas kaks Roombat koos tolmuimejaga ruumi imesid, vältides üksteist ja suhtlemas, et koristamistöö poole ajaga lõpule viia.
FirstLooki robotid kasutavad juba infrapunavalgust, et leida lahinguväljal marsruute. Kuigi nad ei tööta iseseisvalt ega suhtle veel omavahel, on lihtne ette kujutada, kuidas seda tüüpi robotid võiksid koordineerida uurimismissiooni vaenlase territooriumil.
Swarmboti droonid võiksid täita seireülesandeid, nagu on näha tulevastest Ghost Recon: Future Soldier Ubisofti mäng, mis pakub sõdureid kaitsvat luuret. Muidugi võivad need tulevikustsenaariumid tunduda ulmekirjana. Iga lahinguväljal oleva roboti maksumuse kohta on küsimusi ja sõjaväeametnikud on seda kasutanud tagasihoidlikult robotid lahinguolukordades moraalsete tagajärgede tõttu (inimestel on võime anda paremaid impulsse otsused). Sõjaväeroboteid kasutatakse tänapäeval peamiselt lahinguvälja uurimiseks.
Kuid nagu iga robootika puhul, muutub see AI paranedes. Swarmbotid saab programmeerida grupi tõrkekaitsega, mis on tugevam kui üksikbot. Nad võidakse saata sõjatsooni, et leida haavatud sõdureid, parandada sõidukeid ja isegi keelata vaenlase relvad.
Praegu on swarmbot-tehnoloogia kindlalt varajases arendusfaasis. Kilobot on seni parim näide, mis demonstreerib, kuidas odav bot suudab täita lihtsaid ülesandeid ja töötada koos hordis. Kas see viib robotite parveni, mis suudavad teie muru niita, tara parandada või teie tagaaeda puukindlust ehitada, on endiselt teadmata.
Toimetajate soovitused
- Viimistlus: kuidas teadlased annavad robotitele inimlikke puutetundlikkusi
- Naised byte'iga: Vivienne Mingi plaan lahendada "segased inimprobleemid" koos A.I.
- CES 2021 parimad robotid
- 9 sõjaväerobotit, mis on täiesti hirmutavad … ja veidralt jumalikud
- Autonoomse kohaletoimetamisroboti mõtetes
