Инвазија ројева: Како ће мали роботи решити велике проблеме

Они су већ неко време међу нама. Сићушни микроботи који раде заједно како би се борили против болести, пронашли изгубљеног војника или чак изградили нову структуру појавили су се у научнофантастичним филмовима као што је Извештај о мањинама у прошлости. Неколико компанија, укључујући ИБМ и ХП, показало је како неколико малих робота може комуницирати једни са другима да би извршили задатак.

Сада су истраживачи са Харварда развили килобота, малог робота чија израда кошта само 14 долара и комуницира помоћу инфрацрвене везе. Главна разлика: стотине или чак хиљаде килобота могу да обављају сложене задатке. У будућности, ови ботови би могли да поставе сцену за брзо склапање прототипа. Замислите хиљаде килобота који граде мост или чак небодер, или улазе у ратну зону да пронађу непријатељске инсталације и онеспособе оружје једно по једно.

Мике Рубенстеин је постдокторски сарадник који ради у Група за истраживање самоорганизованих система на Универзитету Харвард. Он је објаснио да мали ботови користе два вибрирајућа мотора за кретање, а комуницирају са другим ботовима тако што слање инфрацрвене светлости на површину — они знају локацију других ботова читајући светлост интензитет.

Свармботс гроупГлавна разлика, каже он, између неких претходних ројева и килобита је у томе што су нови ботови прави роботи: они раде заједно, али не прате само унапред утврђену руту. Они су више као Роомба него као РЦ аутомобил који само прати команде оператера. Са Роомбом, бот има довољно интелигенције да надгледа околину тражећи препреке и користећи хиљаде алгоритама да пронађе оптималну руту.

„Главна краткорочна примена је за тестирање алгоритама роја на великом роботском систему“, каже Рубенштајн. „Можемо их програмирати да се крећу и комуницирају са суседним роботима. Постоји много могућих понашања, до сада смо радили на тражењу хране и истраживању."

Рубенштајн каже да може да замисли будући сценарио у којем се ботови користе за војне ангажмане. Тим је већ развио мапу пута, тзв Термес, како би килоботи могли да направе 3Д структуру. Тим ради на масовној имплементацији килобота. Рубенштајн такође предвиђа да се ботови користе за образовање, оно што он назива „групном навигацијом возила“ и за заштиту животне средине мапирање — техника која апроксимира како би регион изгледао након корозије или после утицаја климе променити.

Медицински сценарији

Други пример масовне интеракције ројева укључује такозване „ниња честице“ које ИБМ развија. Ови сићушни полимерни ботови функционишу као ћелија у вашем телу — садрже електрични набој и привлаче их инфективни агенси у телу као магнет. Лекари би могли да користе нинџа честице које раде аутономно у телу да пронађу рану и почну да поправљају оштећене ћелије.

„Када ови полимери дођу у контакт са водом у телу или на њему, они се сами склапају у наноструктуру која је дизајниран да циља мембране бактерија на основу електростатичке интеракције и пробије њихове ћелијске мембране и зидови. Физичка природа ове акције спречава бактерије да развију отпорност на ове наночестице“, каже Јим Хедрицк, истраживач у ИБМ-у.

„Ови агенси спречавају бактерије да развију отпорност на лекове тако што се заправо пробијају кроз бактерију ћелијски зид и мембрана, фундаментално другачији начин напада у поређењу са традиционалним антибиотицима,” Хедрик каже. Концепт роја, сличан ономе што Рубенштајн развија, значи да сваки појединачни полимер не може да постигне мисија сама, али мора да ради са другим агенсима да се бори против инфекције и промени ћелије у тело.

Занимљиво је да Хедрик каже да се нинџа честице могу користити и за комерцијалне примене, не само у медицинском пољу или у истраживачкој лабораторији. Он каже да би наноструктуре могле бити уграђене у сапун за руке, дезодоранс, марамице за стол и средства за дезинфекцију руку за борбу против инфекција. Такође се могу користити за борбу против великих инфекција попут туберкулозе и болести плућа. Једном када су честице програмиране, оне извршавају своју "мисију" и затим се природно растварају.

Будући сценарији

Рубенштајн је оклевао да теоретизира о будућим сценаријима килобота. Ипак, лако је замислити како би ројеви могли постати део нашег свакодневног живота. Друго питање је да ли хиљаде ботова који граде мостове, проналазе инфекције или воде наше битке могу довести до микроармагедона. Ипак, идеја о сензорима у физичким објектима је већ реалност.

Један пример је кошаркашка лопта 94Фифти, која се продаје за око 3.000 долара. Лопта садржи сензор који комуницира са софтвером за анализу ударца играча. Софтвер се може користити за обуку нових играча о механици шутирања, а подаци се могу користити за цео тим да анализира како играју игру и како да побољшају своје способности. Ова анализа „кошнице“, која је већ реалност, показује како уграђени сензори могу да раде заједно у тиму.

Ројеви користе сличан концепт: могли би да буду уграђени у физичке објекте, да комуницирају једни са другима, а затим да пријаве своје активности назад централном серверу.

То је посебно занимљиво у сценарију на бојном пољу. Ројеви би могли да раде као нови иРобот 110 ФирстЛоок, бот за брзо распоређивање којег бацате на земљу.

Бот може да поднесе пад од 15 стопа и водоотпоран је до 3 стопе. Иако нису величине микробота (сваки ФирстЛоок је дугачак око десет инча и тежак пет фунти) могли би да раде у кошници, слично као што су програмери дизајнирали рој иРобот Роомба усисивача за чишћење великих области. Недавно смо гледали како два Роомба раде заједно на усисавању собе, избегавајући једни друге и комуницирајући како би завршили посао чишћења за пола времена.

ФирстЛоок ботови већ користе инфрацрвено светло за проналажење рута на бојном пољу. Иако не раде аутономно и још не комуницирају једни са другима, лако је замислити како би ове врсте ботова могле да координирају истраживачку мисију на непријатељској територији.

Свармбот дронови би могли да обављају задатке надзора као што се види у предстојећем Гхост Рецон: Футуре Солдиер Убисофт игра која пружа извиђање које чува војнике. Наравно, ови будући сценарији могу изгледати као научна фантастика. Постоје питања о цени сваког бота на бојном пољу, а војни званичници су били суздржани да их користе роботи у борбеним ситуацијама због моралних импликација (људи имају способност да направе бољи импулс Одлуке). Војни ботови се данас користе првенствено за испитивање бојног поља.

Међутим, као и код сваког роботског подухвата, то ће се променити како се АИ буде побољшавао. Ројеви се могу програмирати са групном сигурношћу која је јачи од појединачног бота. Могли би бити послати у ратну зону да пронађу рањене војнике, поправе возила, па чак и онеспособе непријатељско оружје.

За сада, ројева технологија је чврсто у раној фази развоја. Килобот је најбољи пример до сада који показује како јефтин бот може да обавља једноставне задатке и ради заједно у хорди. Још увек је непознато да ли ово доводи до роја ботова који вам могу покосити траву, поправити ограду или изградити утврђење на дрвету у вашем дворишту.

Препоруке уредника

  • Завршни додир: Како научници дају роботима људска тактилна чула
  • Жене са бајтом: План Вивијен Минг да реши "неуредне људске проблеме" са А.И.
  • Најбољи роботи на ЦЕС 2021
  • 9 војних робота који су потпуно застрашујући... и необично симпатични
  • Унутар ума аутономног робота за испоруку