이 작은 자동 조직 로봇은 감독이나 사전 계획이 필요하지 않으며 서로 의사소통하지 않고도 벽돌을 쌓을 수 있습니다.
흰개미의 집단지성에 영감을 받아 연구자들은 자율 로봇 건설 승무원을 만들었습니다. 감독자, 통신 없음, 고급 계획 필요 없음 - 확장 가능하고 분산된 인공 지능에 대한 중요한 개념 증명 지능.
"보통 처음에는 이를 실행하는 방법에 대한 청사진과 상세한 계획이 있고, 감독은 나가서 직원들을 지휘하고 감독합니다." 하버드의 저스틴 워펠보도 자료에서 말한다. "곤충 군락에서는 여왕벌이 그들에게 모든 개별적인 지시를 내리는 것은 아닙니다. 각 흰개미는 다른 흰개미가 무엇을 하고 있는지, 현재 둔덕의 전반적인 상태가 어떤지 모릅니다."
예를 들어, 나미비아에서는 1년 넘게 일하는 수백만 마리의 흰개미가 8피트 높이의 흙더미, 즉 지하 둥지를 위한 '폐'를 만들었습니다. 조정된 전략이 없으면 그들은 서로의 환경 변화를 관찰하고 그에 따라 행동하는 "낙인"이라는 일종의 암묵적인 의사소통에 의존합니다.
그래서 Werfel과 동료들은 낙인을 활용하여 흰개미 행동을 반영하는 알고리즘을 설계한 다음 이러한 알고리즘을 건설 로봇 세트에 구현했습니다. 그들과 같이 용어 시스템, 단순한 로봇의 집합체는 중앙 명령, 규정된 역할 또는 세부 계획 없이 탑, 성, 피라미드 등 복잡한 3D 구조물을 건설할 수 있습니다. 다음 행동을 하기 위해서는 근처에 있는 벽돌이나 로봇을 감지하는 능력만 있으면 됩니다.
건설 팀의 각 로봇에는 단 4개의 센서와 3개의 액추에이터만 장착되어 있습니다. TERMES 로봇이 할 수 있는 일은 다음과 같습니다.
- 미리 정해진 교통 규칙을 준수하면서 그리드를 따라 전진, 후진 및 제자리 회전을 합니다. "교통은 인접한 두 사이트 사이에서 한 방향으로만 흐를 수 있으며, 이는 구조물을 통해 이동하는 로봇과 자재의 흐름을 유지합니다." 베르펠은 설명한다.
- 첫 번째 "시드" 벽돌과 관련하여 자체 위치를 추적합니다.
- 벽돌을 집어 들고 운반한 후 벽돌 바로 앞에 놓으십시오. 경로에 있는 벽돌을 감지하면 벽돌을 다음 열린 공간으로 가져갑니다.
- 바로 근처에 있는 다른 벽돌과 로봇을 감지합니다. "각자는 자신이 직면한 것에 반응할 뿐입니다." 베르펠은 설명한다.
- 벽돌 한 개 높이의 계단을 오르거나 내려갑니다.
- 더 높은 층에 도달하려면 거품 벽돌로 계단을 만들고 필요한 곳에 벽돌을 추가하세요.
각자는 단순한 규칙을 따르지만, 함께 "감독자 없이 그룹으로서 정말 복잡한 일"을 하는 지능적인 행동을 보여줍니다. 하버드 라디카 나그팔라고, "모든 사람이 무슨 일이 일어나고 있는지 명시적으로 논의하지 않고." 한 로봇이 고장나거나 떠나야 하는 경우에도 다른 로봇에는 영향을 미치지 않습니다. 손실에도 불구하고 (또는 그것에 대해 알지 못하더라도) 그들은 남아 있는 로봇의 신호를 따라 계속 작업합니다. 이는 동일한 명령을 5대 또는 500대의 로봇이 실행할 수 있음을 의미합니다. 에 따르면 하버드 보도 자료:
현재 로봇 시스템이 중앙 컨트롤러에 의존하는 것이 더 일반적입니다. 이러한 시스템은 일반적으로 전체 프로세스를 볼 수 있는 "하늘의 눈"에 의존하거나 모든 로봇이 서로 자주 대화할 수 있는 기능에 의존합니다. 그러나 로봇의 수와 영역의 크기가 증가함에 따라 이러한 시스템은 작동하기가 더 어려워집니다. 위험하거나 원격 환경에서 중앙 컨트롤러는 전체 시스템을 중단시킬 수 있는 단일 오류 지점을 제공합니다.
미래에는 이러한 종류의 흰개미에서 영감을 받은 로봇이 있습니다. 이 로봇은 소모품이며 특히 "더럽고 위험하며 지루한" 장소에서 유용합니다. 베르펠이 말했듯이 -- 홍수 전에 모래주머니를 깔고 지진 후에 대피소를 지을 수 있으며 심지어 수중이나 화성에서 간단한 건설 작업도 수행할 수 있습니다. "첫 번째 단계로 로봇 팀을 보내 서식지를 건설할 수 있다면 이것이 정말 장기적인 비전입니다." Werfel이 추가합니다..
다음은 흰개미 로봇이 작업하는 멋진 비디오입니다.
그만큼 일하다 에서 발표되었습니다 2014년 미국과학진흥협회(AAAS) 회의 시카고와 사이언스에 게재됨 지난주.
더 읽어보세요: 하버드 보도 자료, AAAS 릴리스, 과학, 새로운 과학자
이미지: Eliza Grinnell, Harvard School of Engineering and Applied Sciences
이 게시물은 원래 Smartplanet.com에 게시되었습니다.