Интеллектуальная колония роботов: ОТ МУРАВЬЕВ К РОБОТАМ

Чему мы можем научиться у муравьев? Какие задачи ставят ученые при изучении их поведенческих особенностей? Какие задачи пытаются решить?

Над моделью интеллектуальной колонии роботов работают ученые уже не первый год…

Как это работает в природе?

Как правило, один муравей находит жертву и пытается переместить её, в случае неудачи просит помощи у товарищей путем тактильного контакта или химической коммуникации, выделяя феромоны. Вместе они перемещают добычу в муравейник. Таким образом, колония насекомых демонстрирует гибкость и надежность при решении задач сложной логистики. Данные качества порой крайне необходимы искусственным системам.

Интересной разработкой в области искусственного интеллекта и исследований операций является заимствование модели поведения насекомых для проектирования алгоритмов решения определенных задач. Некоторые задачи могут быть слишком сложными или невозможными для выполнения одним роботом. Проектирование и строительство нескольких простых роботов может оказаться проще строительства одного сложного. А интеллектуальный рой простых роботов может быть более гибким и устойчивым.

Ученые Кубэ и Чжан смоделировали такую модель роя, где группа роботов находит коробку и толкает её в направлении, которое зависит от исходной конфигурации.

Экспериментальная установка включала в себя светящиеся коробки, два прожектора, используемые для обозначения положений цели, а также мобильных роботов с датчиками и контроллерами. Каждый из роботов оборудован двумя передними инфракрасными датчиками, указывающими на препятствие, одним датчиком касания, фотоэлементом и фототранзистором, чтобы отслеживать цель-свет. Испытания длились от 30 секунд до 5 минут.

Как же проходил эксперимент?

Представьте себе комнату, в которой группа роботов находится в одном углу и большая коробка - в центре. Роботы начинают двигаться и вскоре расходятся по всему периметру комнаты. После этого включается прожектор, роботы начинают двигаться по направлению к коробке, в конце концов, входят в контакт с ней. Некоторые из роботов начинают двигаться вокруг коробки в направлении против часовой стрелки, в то время как другие, которые находятся в правильном положении, начинают толкать коробку в сторону прожектора. Коробка начинает двигаться в направлении освещенного угла комнаты, но траектория не прямая , а сворачивает вправо. Движение коробки останавливается. Некоторые роботы начинают снова движение против часовой стрелки и занимают новую позицию, более правильную для толкания. И, наконец, робот начинает двигаться в новом направлении к цели освещения.

После того, как коробка достигает цели, прожектор гаснет и включается второй источник света в противоположном углу комнаты. Теперь все роботы начинают изменять позицию, и, в конце концов, начинают толкать коробку в противоположную сторону.

Эксперименты показывают, что роботы делают скоординированные усилия в передвижении коробки в заданном направлении. Роботизированная модель успешно повторяет модель коллективного поведения муравьев.

Вот такая интересная история о том, как мы учимся у муравьев решать высокотехнологические задачи)))