Že nekaj časa so med nami. Drobni mikroboti, ki sodelujejo v boju proti bolezni, najdejo izgubljenega vojaka ali celo zgradijo novo strukturo, so se pojavili v znanstvenofantastičnih filmih, kot je Manjšinsko poročilo v preteklosti. Več podjetij, vključno z IBM-om in HP-jem, je pokazalo, kako lahko nekaj majhnih robotov komunicira med seboj, da dokončajo nalogo.
Zdaj so raziskovalci s Harvarda razvili kilobota, majhnega robota, katerega izdelava stane le 14 dolarjev in komunicira z infrardečim vmesnikom. Glavna razlika: na stotine ali celo tisoče kilobotov bi lahko opravljalo zapletene naloge. V prihodnosti bi lahko ti roboti postavili temelje za hitro sestavljanje prototipov. Predstavljajte si na tisoče kilobotov, ki gradijo most ali celo nebotičnik ali vstopajo v vojno območje, da bi našli sovražnikove naprave in enega za drugim onesposobili orožje.
Mike Rubenstein je podoktorski sodelavec, ki dela v Raziskovalna skupina za samoorganizirajoče se sisteme na univerzi Harvard. Pojasnil je, da majhni roboti uporabljajo dva vibrirajoča motorja za premikanje in komunicirajo z drugimi roboti pošiljanje infrardeče svetlobe na površino - poznajo lokacijo drugih botov tako, da preberejo svetlobo intenzivnost.
Glavna razlika, pravi, med nekaterimi prejšnjimi swarmboti in kilobitom je, da so novi roboti pravi roboti: delajo skupaj, vendar ne sledijo samo vnaprej določeni poti. So bolj kot Roomba kot RC avto, ki samo sledi ukazom operaterja. Z Roombo ima bot dovolj inteligence za spremljanje okolja, iskanje ovir in uporabo tisočih algoritmov za iskanje optimalne poti.
»Glavna kratkoročna uporaba je za testiranje algoritmov rojev na obsežnem robotskem sistemu,« pravi Rubenstein. »Lahko jih programiramo za premikanje in interakcijo s sosednjimi roboti. Možnih je veliko vedenj, doslej smo delali na iskanju hrane in raziskovanju.«
Rubenstein pravi, da si lahko predstavlja prihodnji scenarij, kjer bodo roboti uporabljeni za vojaške spopade. Ekipa je že razvila načrt, imenovan Termes, kako bi lahko kiloboti zgradili 3D strukturo. Ekipa dela na obsežni uvedbi kilobotov. Rubenstein prav tako predvideva uporabo botov za izobraževanje, kar imenuje "navigacija skupinskih vozil" in za okolje. kartiranje — tehnika, ki približa, kako bi izgledala regija po koroziji ali po vplivih podnebja sprememba.
Medicinski scenariji
Drug primer množične interakcije swarmbotov vključuje tako imenovane "delce ninja", ki jih razvija IBM. Ti drobni polimerni roboti delujejo kot celica v vašem telesu – vsebujejo električni naboj in jih kot magnet privlačijo povzročitelji okužb v telesu. Zdravniki bi lahko uporabili delce ninja, ki delujejo avtonomno v telesu, da bi našli rano in začeli popravljati poškodovane celice.
"Ko ti polimeri pridejo v stik z vodo v ali na telesu, se sami sestavijo v nanostrukturo, ki je zasnovan tako, da cilja na bakterijske membrane na podlagi elektrostatične interakcije in prebija njihove celične membrane ter stene. Fizična narava tega delovanja preprečuje, da bi bakterije razvile odpornost na te nanodelce,« pravi Jim Hedrick, raziskovalec pri IBM.
»Ta sredstva preprečijo, da bi bakterije razvile odpornost na zdravila, tako da dejansko prebijejo bakterijo celično steno in membrano, bistveno drugačen način napada v primerjavi s tradicionalnimi antibiotiki,« Hedrick pravi. Koncept roja, podoben tistemu, kar razvija Rubenstein, pomeni, da vsak posamezen polimer ne more doseči misija sama, vendar mora sodelovati z drugimi agenti za boj proti okužbi in spreminjanje celic v telo.
Zanimivo je, da Hedrick pravi, da bi lahko delce ninja uporabili tudi za komercialne namene, ne samo na medicinskem področju ali v raziskovalnem laboratoriju. Pravi, da bi lahko nanostrukture vgradili v mila za roke, deodorante, robčke za mizo in razkužila za roke za boj proti okužbam. Lahko bi jih uporabili tudi za boj proti večjim okužbam, kot sta tuberkuloza in pljučna bolezen. Ko so delci programirani, opravijo svoje »poslanstvo« in se nato naravno raztopijo.
Prihodnji scenariji
Rubenstein je okleval glede teoretiziranja o prihodnjih scenarijih kilobotov. Kljub temu si lahko predstavljamo, kako bi lahko roji postali del našega vsakdana. Drugo vprašanje je, ali lahko na tisoče botov, ki gradijo mostove, iščejo okužbe ali se borijo v naših bitkah, povzroči mikroarmagedon. Vendar pa je zamisel o senzorjih v fizičnih objektih že realnost.
En primer je košarkarska žoga 94Fifty, ki se prodaja za približno 3000 dolarjev. Žoga vsebuje senzor, ki komunicira s programsko opremo za analizo igralčevega udarca. Programsko opremo je mogoče uporabiti za urjenje novih igralcev o mehaniki streljanja, podatke pa je mogoče uporabiti za celotno ekipo za analizo, kako igrajo igro in kako izboljšati svoje sposobnosti. Ta analiza »panj«, ki je že realnost, kaže, kako lahko vgrajeni senzorji delujejo skupaj v skupini.
Swarmboti uporabljajo podoben koncept: lahko so vdelani v fizične objekte, komunicirajo med seboj in nato o svojih dejavnostih poročajo osrednjemu strežniku.
To je še posebej zanimivo v scenariju na bojišču. Swarmboti bi lahko delovali kot novi iRobot 110 FirstLook, bot za hitro uvajanje, ki ga vržete na tla.
Robot lahko prenese padec s 15 čevljev in je vodotesen do 3 čevlje. Čeprav niso velikosti mikrobotov (vsak FirstLook je dolg približno deset centimetrov in tehta pet funtov), bi lahko delovali v panju, podobno kot so programerji zasnovali roj sesalnikov iRobot Roomba za čiščenje velikih področja. Pred kratkim smo opazovali dve Roombi, kako skupaj sesata sobo, se izogibata drug drugemu in komunicirata, da dokončata čiščenje v pol krajšem času.
Boti FirstLook že uporabljajo infrardečo svetlobo za iskanje poti na bojišču. Čeprav ne delujejo samostojno in še ne komunicirajo drug z drugim, si je zlahka predstavljati, kako bi lahko te vrste botov koordinirale raziskovalno misijo na sovražnem ozemlju.
Brezpilotna letala Swarmbot bi lahko opravljala naloge nadzora, kot je razvidno iz prihodnjega Ghost Recon: Bodoči vojak Ubisoftova igra, ki zagotavlja izvidništvo, ki zagotavlja varnost vojakov. Seveda se lahko ti scenariji prihodnosti zdijo kot znanstvena fantastika. Obstajajo vprašanja o stroških za vsakega bota na bojišču, vojaški uradniki pa so bili zadržani do uporabe roboti v bojnih situacijah zaradi moralnih implikacij (ljudje imajo sposobnost, da naredijo boljši impulz odločitve). Vojaški boti se danes uporabljajo predvsem za pregledovanje bojišča.
Vendar pa se bo, kot pri vsakem robotskem podvigu, to spremenilo, ko se bo umetna inteligenca izboljšala. Swarmbote je mogoče programirati s skupinskim varovanjem pred napakami, ki je močnejše od posameznega bota. Lahko bi jih poslali na vojno območje, da bi našli ranjene vojake, popravili vozila in celo onesposobili sovražnikovo orožje.
Za zdaj je tehnologija swarmbot trdno v zgodnji razvojni fazi. Kilobot je najboljši primer doslej, ki prikazuje, kako lahko poceni bot opravlja preproste naloge in deluje skupaj v hordi. Še vedno ni znano, ali to vodi do roja botov, ki lahko pokosijo vašo travo, popravijo ograjo ali zgradijo drevesno utrdbo na vašem dvorišču.
Priporočila urednikov
- Končni dotik: Kako znanstveniki dajejo robotom človeška otipna čutila
- Ženske z bajtom: načrt Vivienne Ming za reševanje "neurejenih človeških težav" z AI.
- Najboljši roboti na CES 2021
- 9 vojaških robotov, ki so popolnoma grozljivi... in nenavadno prikupni
- V mislih avtonomnega dostavnega robota
