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 de ficțiune științifică, cum ar fi Raportul minorității 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 kilobotul, un mic robot care costă doar 14 USD pentru a construi și comunica folosind infraroșu. Principala distincție: sute sau chiar mii de kilobotați ar putea îndeplini sarcini complexe. În viitor, acești roboți ar putea pune bazele asamblării rapide a prototipurilor. Imaginați-vă mii de kilobotați construind un pod sau chiar un zgârie-nori sau intrând într-o zonă de război pentru a găsi instalațiile inamice și a dezactiva armele una câte una.
Mike Rubenstein este un coleg postdoctoral care lucrează în grupul de cercetare a sistemelor de auto-organizare de la Universitatea Harvard. El a explicat că micii roboți folosesc două motoare vibratoare pentru locomoție și comunică cu alți roboți trimițând o lumină infraroșie pe o suprafață - ei cunosc locația altor roboți citind intensitatea luminii.
Principala diferență, spune el, între unii roți anteriori și kilobitul, este că noii roboți sunt roboți autentici: funcționează împreună, dar nu urmează doar un traseu prestabilit. Ele seamănă mai mult cu un Roomba decât cu o mașină RC care doar urmează comenzile unui operator. Cu Roomba, robotul are suficientă inteligență pentru a monitoriza mediul în căutarea obstacolelor și a folosi mii de algoritmi pentru a găsi o rută optimă.
„Principala aplicație pe termen scurt este pentru testarea algoritmilor de roi pe un sistem robotizat la scară largă”, spune Rubenstein. „Le putem programa pentru a se deplasa și interacționa cu roboții vecini. Există multe comportamente posibile, până acum am lucrat la căutare și explorare. ”
Rubenstein spune că își poate imagina un scenariu viitor în care roboții sunt folosiți pentru angajamente militare. Echipa a dezvoltat deja o foaie de parcurs, numită Termes, pentru modul în care kilobotații ar putea construi o structură 3D. Echipa lucrează la o desfășurare pe scară largă pentru kilobotați. Rubenstein prevede, de asemenea, ca roboții să fie utilizați pentru educație, ceea ce el numește „navigație de vehicule în grup” și pentru cartografierea mediului - o tehnică care aproximează cum ar arăta o regiune după coroziune sau după efectele schimbărilor climatice.
Scenarii medicale
Un alt exemplu de interacțiune masivă de roți implică așa-numitele „particule ninja” pe care IBM le dezvoltă. Acești mici roboți polimerici funcționează ca o celulă din corp - conțin o încărcare electrică și sunt atrași de agenții infecțioși din corp ca un magnet. Medicii ar putea folosi particule ninja care funcționează autonom în corp pentru a găsi o rană și a începe să repare celulele deteriorate.
„Odată ce acești polimeri intră în contact cu apa din sau pe corp, se auto-asamblează într-o nanostructură care este concepută pentru a viza membranele bacteriilor bazate pe interacțiunea electrostatică și să spargă membranele celulare și pereții. Natura fizică a acestei acțiuni împiedică bacteriile să dezvolte rezistență la aceste nanoparticule ”, spune Jim Hedrick, cercetător la IBM.
Acești agenți împiedică dezvoltarea bacteriilor de rezistență la medicamente prin spargerea efectivă a peretelui celular bacterian și a membranei, un mod fundamental diferit de atac comparativ cu antibioticele tradiționale, spune Hedrick. Conceptul de roi, similar cu ceea ce dezvoltă Rubenstein, înseamnă că fiecare polimer nu poate îndeplini misiunea pe cont propriu, ci trebuie să colaboreze cu ceilalți agenți pentru a combate o infecție și pentru a modifica celulele din corp.
În mod interesant, 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 săpun de mână, deodorant, șervețele de masă și produse igienice pentru combaterea infecțiilor. Acestea ar putea fi, de asemenea, utilizate pentru combaterea 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 viitoare
Rubenstein a ezitat să teoretizeze despre viitorul scenariu kilobot. Cu toate acestea, este ușor să ne imaginăm modul în care roți roșii ar putea deveni parte din viața noastră de zi cu zi. Dacă este să avem mii de roboți care construiesc poduri, să găsim infecții sau să ne ducem bătăliile ar putea duce la un microarmageddon este o altă întrebare. Cu toate acestea, ideea senzorilor din obiectele fizice este deja o realitate.
Un exemplu este baschetul 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 jucători noi cu privire la mecanica 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 cum senzorii încorporați pot lucra împreună într-o echipă.
Swarmbots folosesc un concept similar: ar putea fi încorporate în obiecte fizice, să comunice între ele și apoi să raporteze activitățile lor la un server central.
Asta este deosebit de interesant într-un scenariu de câmp de luptă. Swarmbots ar putea funcționa ca noul iRobot 110 FirstLook, un bot de implementare rapidă pe care îl aruncați la pământ.
Botul poate rezista la o picătură de 15 picioare și este rezistent la apă până la 3 picioare. Deși nu au dimensiunea microbotului (fiecare FirstLook are aproximativ zece centimetri lungime și cântărește cinci kilograme), acestea ar putea funcționa într-un stup, similar cu modul în care programatorii au proiectat un roi de aspiratoare iRobot Roomba pentru a curăța suprafețe mari. Recent am urmărit doi Roombas care lucrează împreună pentru a aspira o cameră, evitându-se reciproc și comunicând pentru a termina treaba de curățenie în jumătate din timp.
Roboții FirstLook folosesc deja lumina infraroșie pentru a găsi trasee pe un câmp de luptă. Chiar dacă nu funcționează autonom și nu comunică încă unul cu celălalt, este ușor să ne imaginăm cum aceste tipuri de roboți ar putea coordona o misiune exploratorie pe teritoriul inamic.
Dronele Swarmbot ar putea efectua sarcini de supraveghere așa cum se vede în viitor Ghost Recon: Future Soldier joc de Ubisoft, care oferă recunoaștere care îi păstrează pe soldați în siguranță. Desigur, aceste scenarii viitoare pot părea science-fiction. Există întrebări despre costul fiecărui bot pe câmpul de luptă, iar oficialii militari au fost reticenți să folosească roboți în situații de luptă din cauza implicațiilor morale (oamenii au capacitatea de a lua decizii de impuls mai bune). Roboții militari sunt folosiți în primul rând pentru supravegherea câmpului de luptă astăzi.
Cu toate acestea, ca și în cazul oricărui efort de robotică, acest lucru se va schimba pe măsură ce AI se îmbunătățește. Swarmbots ar putea fi programate cu un grup de siguranță la eroare mai puternic decât un bot individual. Ar putea fi trimiși într-o zonă de război pentru a găsi soldați răniți, repara vehicule și chiar dezactiva armele inamice.
Deocamdată, tehnologia swarmbot se află într-un stadiu incipient de dezvoltare. Kilobotul este cel mai bun exemplu de până acum care demonstrează modul în care un bot cu costuri reduse ar putea îndeplini sarcini simple și ar putea lucra împreună într-o hoardă. Dacă acest lucru duce la un roi de roboți care vă pot tunde iarba, repara un gard sau construi un fort în copac în curtea dvs., este încă necunoscut.
