Sú medzi nami už nejaký čas. Drobní mikroboti, ktorí spolupracujú pri boji s chorobami, hľadaní strateného vojaka alebo dokonca stavaní novej stavby, sa objavili v sci-fi filmoch ako napr. Správa o menšinách v minulosti. A niekoľko spoločností, vrátane IBM a HP, ukázalo, ako môže niekoľko malých robotov navzájom komunikovať, aby dokončili úlohu.
Teraz výskumníci z Harvardu vyvinuli kilobota, malého robota, ktorého stavba stojí iba 14 dolárov a komunikuje pomocou infračerveného žiarenia. Hlavný rozdiel: stovky alebo dokonca tisíce kilobotov mohli vykonávať zložité úlohy. V budúcnosti by tieto roboty mohli pripraviť pôdu pre rýchlu montáž prototypov. Predstavte si tisíce kilobotov, ktorí stavajú most alebo dokonca mrakodrap, alebo vstupujú do vojnovej zóny, aby našli nepriateľské zariadenia a vyradili zbrane jeden po druhom.
Mike Rubenstein je postdoktorand pracujúci v Výskumná skupina samoorganizujúcich sa systémov na Harvardskej univerzite. Vysvetlil, že malé roboty používajú dva vibračné motory na pohyb a komunikujú s ostatnými robotmi vysielanie infračerveného svetla na povrch – vďaka čítaniu svetla poznajú polohu iných robotov intenzita.
Hlavným rozdielom medzi niektorými predchádzajúcimi swarmbotmi a kilobitmi je podľa neho to, že nové roboty sú skutočnými robotmi: Pracujú spolu, ale nesledujú len vopred určenú trasu. Sú skôr Roomba než RC auto, ktoré len plní príkazy operátora. S Roombou má robot dostatok inteligencie na to, aby monitoroval prostredie, hľadal prekážky a využíval tisíce algoritmov na nájdenie optimálnej trasy.
„Hlavnou krátkodobou aplikáciou je testovanie rojových algoritmov na veľkom robotickom systéme,“ hovorí Rubenstein. „Môžeme ich naprogramovať, aby sa pohybovali a interagovali so susednými robotmi. Existuje mnoho možných spôsobov správania, doteraz sme pracovali na hľadaní potravy a prieskume.“
Rubenstein hovorí, že si vie predstaviť budúci scenár, kde sa roboty použijú na vojenské stretnutia. Tím už vypracoval cestovnú mapu, tzv Termes, ako mohli kiloboty postaviť 3D štruktúru. Tím pracuje na rozsiahlom nasadení pre kiloboty. Rubenstein si tiež predstavuje používanie robotov na vzdelávanie, čo nazýva „skupinová navigácia vozidiel“ a na ochranu životného prostredia mapovanie — technika, ktorá približuje, ako by región vyzeral po korózii alebo po vplyvoch klímy zmeniť.
Lekárske scenáre
Ďalší príklad masívnej interakcie swarmbotov zahŕňa takzvané „ninja častice“, ktoré IBM vyvíja. Tieto malé polymérové roboty fungujú ako bunka vo vašom tele – obsahujú elektrický náboj a sú priťahované infekčnými agens v tele ako magnet. Lekári by mohli použiť častice ninja, ktoré pracujú autonómne v tele, aby našli ranu a začali opravovať poškodené bunky.
„Keď sa tieto polyméry dostanú do kontaktu s vodou v tele alebo na tele, samy sa zložia do nanoštruktúry, ktorá je navrhnuté tak, aby sa zamerali na membrány baktérií na základe elektrostatickej interakcie a prerazili ich bunkové membrány a steny. Fyzikálna povaha tohto pôsobenia bráni baktériám vyvinúť si odolnosť voči týmto nanočasticiam,“ hovorí Jim Hedrick, výskumník z IBM.
"Tieto činidlá zabraňujú baktériám v rozvoji rezistencie voči liekom tým, že skutočne preniknú cez baktériu." bunková stena a membrána, zásadne odlišný spôsob napadnutia v porovnaní s tradičnými antibiotikami,“ Hedrick hovorí. Koncept roja, podobný tomu, ktorý vyvíja Rubenstein, znamená, že každý jednotlivý polymér nemôže dosiahnuť misia sama o sebe, ale musí spolupracovať s ostatnými agentmi, aby bojovali s infekciou a zmenili bunky v telo.
Zaujímavé je, že Hedrick hovorí, že častice ninja by sa mohli použiť aj na komerčné aplikácie, nielen v lekárskej oblasti alebo vo výskumnom laboratóriu. Hovorí, že nanoštruktúry by mohli byť zabudované do mydla na ruky, dezodorantu, obrúskov a dezinfekčných prostriedkov na ruky na boj proti infekciám. Mohli by sa tiež použiť na boj proti závažným infekciám, ako je tuberkulóza a pľúcne ochorenia. Akonáhle sú častice naprogramované, vykonávajú svoju „misiu“ a potom sa prirodzene rozpustia.
Budúce scenáre
Rubenstein váhal teoretizovať o budúcich scenároch kilobotov. Napriek tomu je ľahké si predstaviť, ako by sa swarmboty mohli stať súčasťou nášho každodenného života. Či to, že tisíce robotov stavajú mosty, nachádzajú infekcie alebo bojujú v našich bitkách, môže viesť k mikroarmagedonu, je iná otázka. Myšlienka senzorov vo fyzických objektoch je však už realitou.
Jedným z príkladov je basketbalová lopta 94Fifty, ktorá sa predáva za približne 3 000 dolárov. Lopta obsahuje senzor, ktorý komunikuje so softvérom a analyzuje hráčovu strelu. Softvér sa dá použiť na trénovanie nových hráčov v mechanike streľby a údaje môžu byť použité pre celý tím na analýzu toho, ako hrajú hru a ako zlepšiť svoje schopnosti. Táto „úľová“ analýza, ktorá je už realitou, ukazuje, ako môžu vstavané senzory spolupracovať v tíme.
Swarmbots používajú podobný koncept: Môžu byť vložené do fyzických objektov, komunikovať medzi sebou a potom hlásiť svoje aktivity späť na centrálny server.
To je obzvlášť zaujímavé v scenári bojiska. Swarmbots by mohli fungovať ako nové iRobot 110 FirstLook, robot s rýchlym nasadením, ktorého hodíte na zem.
Bot zvládne pád z výšky 15 stôp a je vodotesný do 3 stôp. Aj keď nemajú veľkosť mikrobotov (každý FirstLook je dlhý asi desať palcov a váži päť libier), mohli by fungovať v úli, podobne ako programátori navrhli roj vysávačov iRobot Roomba na upratovanie veľkých rozmerov oblasti. Nedávno sme sledovali, ako dva Roombasy spolupracujú pri vysávaní miestnosti, vyhýbajú sa jeden druhému a komunikujú, aby dokončili upratovanie za polovičný čas.
Roboty FirstLook už používajú infračervené svetlo na nájdenie trás na bojisku. Aj keď nefungujú autonómne a zatiaľ spolu nekomunikujú, je ľahké si predstaviť, ako by tieto druhy robotov mohli koordinovať prieskumnú misiu na nepriateľskom území.
Drony Swarmbot by mohli vykonávať úlohy sledovania, ako je vidieť v nadchádzajúcom období Ghost Recon: Future Soldier hra od Ubisoftu, ktorá poskytuje prieskum, ktorý udrží vojakov v bezpečí. Samozrejme, tieto budúce scenáre sa môžu zdať ako sci-fi. Existujú otázky týkajúce sa nákladov na každého robota na bojisku a vojenskí predstavitelia boli zdržanliví, pokiaľ ide o použitie roboty v bojových situáciách z dôvodu morálnych dôsledkov (ľudia majú schopnosť robiť lepšie impulzy rozhodnutia). Vojenské roboty sa dnes používajú predovšetkým na prieskum bojiska.
Rovnako ako pri každom robotickom úsilí sa to však zmení, keď sa zlepší AI. Swarmbots by mohli byť naprogramované so skupinovým zabezpečením proti zlyhaniu, ktoré je silnejšie ako individuálny robot. Mohli by byť poslaní do vojnovej zóny, aby našli zranených vojakov, opravili vozidlá a dokonca vyradili nepriateľské zbrane.
V súčasnosti je technológia swarmbot pevne v ranom štádiu vývoja. Kilobot je zatiaľ najlepším príkladom, ktorý ukazuje, ako môže lacný robot vykonávať jednoduché úlohy a spolupracovať v horde. Či to povedie k množstvu robotov, ktorí vám môžu pokosiť trávu, opraviť plot alebo postaviť na vašom dvore stromovú pevnosť, stále nie je známe.
Odporúčania redaktorov
- Finishing touch: Ako vedci dávajú robotom ľudské hmatové zmysly
- Ženy s Byte: Plán Vivienne Ming vyriešiť „neporiadne ľudské problémy“ s A.I.
- Najlepšie roboty na CES 2021
- 9 vojenských robotov, ktoré sú úplne desivé... a zvláštne rozkošné
- Vo vnútri mysle autonómneho doručovacieho robota
