Ei sunt printre noi de ceva vreme. Microboți mici care lucrează împreună pentru a lupta împotriva bolilor, pentru a găsi un soldat pierdut sau chiar pentru a construi o nouă structură au apărut în filme științifico-fantastice precum Raport minoritar în trecut. Și, mai multe companii, inclusiv IBM și HP, au arătat cum câțiva roboți mici pot comunica între ei pentru a finaliza o sarcină.
Acum, cercetătorii de la Harvard au dezvoltat kilobot, un robot mic care costă doar 14 USD pentru a fi construit și comunică folosind infraroșu. Principala distincție: sute sau chiar mii de kiloboți ar putea îndeplini sarcini complexe. În viitor, acești roboți ar putea pregăti scena pentru asamblarea rapidă a prototipurilor. Imaginează-ți mii de kiloboți construind un pod sau chiar un zgârie-nori sau care intră într-o zonă de război pentru a găsi instalații inamice și a dezactiva armele una câte una.
Mike Rubenstein este un bursier postdoctoral care lucrează în Grupul de Cercetare a Sistemelor de Autoorganizare
la Universitatea Harvard. El a explicat că roboții mici folosesc două motoare vibrante pentru locomoție și comunică cu alți roboți prin trimițând o lumină infraroșie pe o suprafață - ei cunosc locația altor roboți citind lumina intensitate.
Principala diferență, spune el, între unele swarmboți anterioare și kilobit, este că noii roboți sunt roboți autentici: lucrează împreună, dar nu urmează doar un traseu prestabilit. Sunt mai mult ca un Roomba decât o mașină RC care urmează doar comenzile unui operator. Cu Roomba, botul are suficientă inteligență pentru a monitoriza mediul în căutarea obstacolelor și folosind mii de algoritmi pentru a găsi o rută optimă.
„Principalul aplicație pe termen scurt este pentru testarea algoritmilor de roi pe un sistem robot la scară mare”, spune Rubenstein. „Le putem programa să se miște și să interacționeze cu roboții vecini. Există multe comportamente posibile, până acum am lucrat la hrană și explorare.”
Rubenstein spune că își poate imagina un scenariu viitor în care roboții sunt folosiți pentru angajamente militare. Echipa a elaborat deja o foaie de parcurs, numită Termes, pentru modul în care kiloboții ar putea construi o structură 3D. Echipa lucrează la o implementare la scară largă pentru kiloboți. Rubenstein prevede, de asemenea, ca boții să fie folosiți pentru educație, ceea ce el numește „navigarea vehiculelor de grup” și pentru mediu cartografiere — o tehnică care aproximează cum ar arăta o regiune după coroziune sau după efectele climei Schimbare.
Scenarii medicale
Un alt exemplu de interacțiune masivă cu swarmbot implică așa-numitele „particule ninja” pe care IBM le dezvoltă. Acești roboti polimerici minusculi funcționează ca o celulă în corpul tău - conțin o sarcină electrică și sunt atrași de agenții infecțioși din organism ca un magnet. Medicii ar putea folosi particule ninja care lucrează autonom în organism pentru a găsi o rană și a începe să repare celulele deteriorate.
„Odată ce acești polimeri intră în contact cu apa în sau pe corp, se autoasamblează într-o nanostructură care este concepute pentru a viza membranele bacteriilor pe baza interacțiunii electrostatice și a sparge membranele celulare ale acestora și ziduri. Natura fizică a acestei acțiuni împiedică bacteriile să dezvolte rezistență la aceste nanoparticule”, spune Jim Hedrick, cercetător la IBM.
„Acești agenți împiedică bacteriile să dezvolte rezistență la medicamente, străpungând efectiv bacteria perete celular și membrana, un mod fundamental diferit de atac în comparație cu antibioticele tradiționale”, Hedrick spune. Conceptul de roi, similar cu ceea ce dezvoltă Rubenstein, înseamnă că fiecare polimer individual nu poate realiza misiunea pe cont propriu, dar trebuie să lucreze cu ceilalți agenți pentru a lupta împotriva unei infecții și a modifica celulele din corp.
Interesant este că Hedrick spune că particulele ninja ar putea fi folosite și pentru aplicații comerciale, nu doar în domeniul medical sau într-un laborator de cercetare. El spune că nanostructurile ar putea fi încorporate în săpunul de mână, deodorantul, șervețelele de masă și dezinfectanții pentru mâini pentru a lupta împotriva infecțiilor. Ele ar putea fi folosite și pentru a lupta împotriva infecțiilor majore, cum ar fi tuberculoza și bolile pulmonare. Odată ce particulele sunt programate, ele își îndeplinesc „misiunea” și apoi se dizolvă în mod natural.
Scenarii de viitor
Rubenstein a ezitat să teoretizeze despre viitoarele scenarii de kilobot. Cu toate acestea, este ușor să ne imaginăm modul în care swarmboții ar putea deveni parte din viața noastră de zi cu zi. O altă întrebare este dacă mii de roboți construind punți, găsind infecții sau luptând bătăliile noastre ar putea duce la un microarmageddon. Cu toate acestea, ideea senzorilor în obiectele fizice este deja o realitate.
Un exemplu este mingea de baschet 94Fifty, care se vinde cu aproximativ 3.000 de dolari. Mingea conține un senzor care comunică cu software-ul pentru a analiza lovitura unui jucător. Software-ul poate fi folosit pentru a instrui noi jucători cu privire la mecanismele de tragere, iar datele pot fi folosite pentru o întreagă echipă pentru a analiza modul în care joacă jocul și cum să-și îmbunătățească abilitățile. Această analiză „stup”, deja o realitate, arată modul în care senzorii încorporați pot lucra împreună într-o echipă.
Swarmboții folosesc un concept similar: ar putea fi încorporați în obiecte fizice, să comunice între ei și apoi să-și raporteze activitățile înapoi la un server central.
Este deosebit de interesant într-un scenariu de luptă. Swarmbots ar putea funcționa ca noi iRobot 110 FirstLook, un bot cu implementare rapidă pe care îl aruncați la pământ.
Botul poate gestiona o cădere de 15 picioare și este rezistent la apă până la 3 picioare. Deși nu au dimensiunea microbot (fiecare FirstLook are aproximativ zece inci lungime și cântărește cinci kilograme), ar putea funcționa într-un stup, similar cu modul în care programatorii au proiectat un roi de aspiratoare iRobot Roomba pentru a curăța mari zone. Am urmărit recent două Roomba lucrând împreună pentru a aspira o cameră, evitându-se reciproc și comunicând pentru a termina lucrarea de curățare în jumătate din timp.
Boții FirstLook folosesc deja lumina infraroșie pentru a găsi rute pe câmpul de luptă. Chiar dacă nu funcționează autonom și nu comunică încă unul cu celălalt, este ușor să ne imaginăm cum acest tip de roboți ar putea coordona o misiune de explorare pe teritoriul inamic.
Dronele Swarmbot ar putea îndeplini sarcini de supraveghere, așa cum se vede în următoarele Ghost Recon: viitorul soldat joc de la Ubisoft, oferind recunoaștere care ține soldații în siguranță. Desigur, aceste scenarii viitoare pot părea ca SF. Există întrebări cu privire la costul fiecărui bot pe câmpul de luptă, iar oficialii militari au fost reticenți la utilizare roboți în situații de luptă din cauza implicațiilor morale (oamenii au capacitatea de a face un impuls mai bun decizii). Boții militari sunt folosiți în principal pentru supravegherea câmpului de luptă astăzi.
Cu toate acestea, ca și în orice efort de robotică, acest lucru se va schimba pe măsură ce AI se îmbunătățește. Swarmbots ar putea fi programat cu un grup de siguranță mai puternic decât un bot individual. Ar putea fi trimiși într-o zonă de război pentru a găsi soldați răniți, pentru a repara vehicule și chiar pentru a dezactiva armele inamice.
Deocamdată, tehnologia swarmbot se află într-un stadiu incipient de dezvoltare. Kilobot-ul este cel mai bun exemplu de până acum care demonstrează modul în care un bot cu costuri reduse poate îndeplini sarcini simple și poate lucra împreună într-o hoardă. Încă nu se știe dacă acest lucru duce la un roi de roboți care vă pot cosi iarba, repara un gard sau construi un fortăreț cu copaci în curtea dvs.
Recomandările editorilor
- Atingerea finală: modul în care oamenii de știință le oferă roboților simțuri tactile asemănătoare oamenilor
- Women with Byte: planul lui Vivienne Ming de a rezolva „problemele umane dezordonate” cu A.I.
- Cei mai buni roboți la CES 2021
- 9 roboți militari care sunt total terifianți... și ciudat de adorabili
- În mintea unui robot de livrare autonom
