Már egy ideje közöttünk vannak. Olyan sci-fi filmekben jelentek meg apró mikrobotok, amelyek együtt küzdenek a betegségekkel, megtalálják az elveszett katonát, vagy akár új szerkezetet építenek. Kisebbségi jelentés a múltban. És számos vállalat, köztük az IBM és a HP, bemutatta, hogyan tud néhány kis robot kommunikálni egymással egy feladat elvégzése érdekében.
A harvardi kutatók most kifejlesztették a kilobotot, egy apró robotot, amelynek megépítése mindössze 14 dollárba kerül, és infravörös kapcsolaton keresztül kommunikál. A fő megkülönböztetés: több száz vagy akár több ezer kilobot képes bonyolult feladatokat ellátni. A jövőben ezek a robotok megalapozhatják a gyors prototípus-összeállítást. Képzeld el, hogy kilobotok ezrei építenek hidat vagy akár felhőkarcolót, vagy belépnek egy háborús zónába, hogy ellenséges létesítményeket találjanak, és egyenként letiltsák a fegyvereket.
Mike Rubenstein posztdoktori ösztöndíjas a Önszerveződő Rendszerek Kutatócsoport a Harvard Egyetemen. Elmagyarázta, hogy az apró botok két vibrációs motort használnak a mozgáshoz, és úgy kommunikálnak a többi robottal. infravörös fényt küldenek egy felületre – a fény leolvasásával ismerik a többi robot helyét intenzitás.
A fő különbség néhány korábbi swarmbot és a kilobit között az, hogy az új robotok valódi robotok: együtt dolgoznak, de nem csak egy előre meghatározott útvonalat követnek. Inkább egy Roombára hasonlítanak, mint egy RC autóra, amely csak követi a kezelő parancsait. A Roomba segítségével a bot elegendő intelligenciával rendelkezik ahhoz, hogy figyelje a környezetet akadályokat keresve, és algoritmusok ezreit használja az optimális útvonal megtalálásához.
„A fő rövid távú alkalmazás a raj-algoritmusok tesztelésére szolgál egy nagyszabású robotrendszeren” – mondja Rubenstein. „Beprogramozhatjuk őket, hogy mozogjanak és interakcióba lépjenek a szomszédos robotokkal. Sokféle viselkedés lehetséges, eddig a takarmánykeresésen és a feltáráson dolgoztunk.”
Rubenstein azt mondja, el tud képzelni egy olyan jövőbeli forgatókönyvet, amelyben a robotokat katonai feladatokra használják. A csapat már kidolgozott egy ütemtervet, az ún Termes, hogyan tudnának kilobotok 3D-s szerkezetet felépíteni. A csapat a kilobotok nagyszabású telepítésén dolgozik. Rubenstein azt is elképzeli, hogy a botokat oktatási célokra használják, amit ő „csoportos járműnavigációnak” nevez, valamint környezetvédelmi célokra. térképezés – egy olyan technika, amely megközelíti, hogyan nézne ki egy régió a korrózió vagy az éghajlati hatások után változás.
Orvosi forgatókönyvek
A hatalmas swarmbot interakció másik példája az úgynevezett „nindzsa-részecskék”, amelyeket az IBM fejleszt. Ezek az apró polimer botok úgy működnek, mint egy sejt a szervezetben – elektromos töltést tartalmaznak, és mágnesként vonzzák a testben lévő fertőző ágenseket. Az orvosok a testben autonóm módon működő nindzsa-részecskéket használhatnának, hogy megtalálják a sebet, és elkezdjék helyreállítani a sérült sejteket.
„Miután ezek a polimerek vízzel érintkeznek a testben vagy a testen, önmagukban összeállnak egy nanoszerkezetté, amely úgy tervezték, hogy megcélozza a baktériumok membránjait elektrosztatikus kölcsönhatás alapján és áttörje sejtmembránjaikat és falak. Ennek a hatásnak a fizikai természete megakadályozza, hogy a baktériumok rezisztenciát alakítsanak ki ezekkel a nanorészecskékkel szemben” – mondja Jim Hedrick, az IBM kutatója.
„Ezek a szerek megakadályozzák a baktériumok gyógyszerrezisztencia kialakulását azáltal, hogy ténylegesen áttörik a baktériumot sejtfal és membrán, alapvetően más támadási mód a hagyományos antibiotikumokhoz képest” – mondta Hedrick mondja. A raj-koncepció, hasonlóan ahhoz, amit Rubenstein dolgoz ki, azt jelenti, hogy minden egyes polimer nem képes megvalósítani a küldetés önmagában, de együtt kell működnie a többi ágenssel a fertőzés elleni küzdelemben és a sejtek megváltoztatásában test.
Érdekes módon Hedrick szerint a nindzsa-részecskéket kereskedelmi célokra is fel lehetne használni, nem csak az orvosi területen vagy egy kutatólaboratóriumban. Azt mondja, hogy a nanostruktúrák beépíthetők kézszappanba, dezodorba, asztali törlőkendőbe és kézfertőtlenítőkbe a fertőzések leküzdésére. Használhatók olyan súlyos fertőzések leküzdésére is, mint a tuberkulózis és a tüdőbetegség. A részecskék beprogramozása után végrehajtják „küldetésüket”, majd természetesen feloldódnak.
Jövőbeli forgatókönyvek
Rubenstein tétovázott a jövőbeni kilobot-forgatókönyvek elméleteivel kapcsolatban. Könnyű azonban elképzelni, hogy a rajok miként válhatnak mindennapi életünk részévé. Az egy másik kérdés, hogy ha több ezer bot hidat építenek, fertőzéseket találnak vagy megvívjuk a csatáinkat, az vezethet-e mikroarmageddonhoz. A fizikai tárgyakban lévő érzékelők elképzelése azonban már valóság.
Ilyen például a 94Fifty kosárlabda, amelyet körülbelül 3000 dollárért adnak el. A labda egy érzékelőt tartalmaz, amely a szoftverrel kommunikál, hogy elemezze a játékos lövését. A szoftver segítségével új játékosokat oktathatnak lövöldözés mechanikára, az adatok pedig egy egész csapat számára felhasználhatók annak elemzésére, hogyan játsszák a játékot, és hogyan fejleszthetik képességeiket. Ez a „kaptár” elemzés, amely már valóság, megmutatja, hogyan működhetnek együtt a beágyazott érzékelők egy csapatban.
A Swarmbotok hasonló koncepciót használnak: fizikai objektumokba ágyazhatók, kommunikálhatnak egymással, majd jelentést tehetnek tevékenységeikről egy központi szervernek.
Ez különösen érdekes egy csatatéren. A Swarmbots úgy működhet, mint az új iRobot 110 FirstLook, egy gyors bevetésű bot, amelyet a földre dobsz.
A bot 15 méteres ejtést is képes kezelni, és 3 lábig vízálló. Bár nem mikrobot méretű (mindegyik FirstLook körülbelül tíz hüvelyk hosszú és öt font súlyú), működhet kaptárban, hasonlóan ahhoz, ahogyan a programozók egy raj iRobot Roomba porszívót terveztek a nagyméretű porszívók tisztítására. területeken. Nemrég láttuk, amint két Roombas együtt porszívózik fel egy helyiséget, elkerülve egymást, és kommunikálva, hogy feleannyi idő alatt végezzenek a takarítással.
A FirstLook robotok már infravörös fényt használnak az útvonalak megtalálásához a csatatéren. Annak ellenére, hogy nem működnek önállóan, és még nem kommunikálnak egymással, könnyen elképzelhető, hogy az ilyen típusú botok hogyan koordinálhatnak egy felderítő küldetést az ellenséges területen.
A Swarmbot drónok felügyeleti feladatokat hajthatnak végre, ahogy az a közeljövőben látható Ghost Recon: Future Soldier A Ubisoft játéka, amely felderítést biztosít a katonák biztonságában. Természetesen ezek a jövőbeli forgatókönyvek tudományos-fantasztikusnak tűnhetnek. Kérdések merülnek fel az egyes botok költségével kapcsolatban a csatatéren, és a katonai tisztviselők vonakodtak a használattól robotok harci helyzetekben az erkölcsi következmények miatt (az emberek képesek jobb impulzusokat kelteni döntések). A katonai robotokat ma elsősorban a csatatér felmérésére használják.
Azonban, mint minden robotikai törekvés, ez is megváltozik, ahogy az AI javul. A Swarmbotokat be lehet programozni egy csoportos hibabiztosítóval, amely erősebb, mint egy egyedi bot. Elküldhetik őket egy háborús zónába, hogy sebesült katonákat keressenek, járműveket javítsanak, és még az ellenséges fegyvereket is letiltsák.
A swarmbot technológia egyelőre határozottan a fejlesztés korai szakaszában van. A kilobot az eddigi legjobb példa, amely bemutatja, hogy egy olcsó bot hogyan tud egyszerű feladatokat végrehajtani és együtt dolgozni egy hordában. Még mindig nem tudni, hogy ez a botok rajához vezet-e, amelyek képesek lenyírni a füvet, megjavítani a kerítést vagy faerődöt építeni a hátsó udvarban.
Szerkesztői ajánlások
- Utolsó simítás: Hogyan biztosítanak a tudósok a robotoknak emberszerű tapintási érzékeket
- Women with Byte: Vivienne Ming terve, hogy megoldja a „rendetlen emberi problémákat” A.I.
- A CES 2021 legjobb robotjai
- 9 katonai robot, amelyek teljesen félelmetesek… és furcsán imádnivalók
- Egy autonóm kézbesítő robot elméjében
