Už sú medzi nami chvíľu. Drobní mikroboti, ktorí spoločne bojujú proti chorobám, nájdu strateného vojaka alebo dokonca vybudujú novú štruktúru, sa objavili vo sci-fi filmoch ako Správa o menšinách v minulosti. Niekoľko spoločností, vrátane spoločností IBM a HP, ukázalo, ako môže niekoľko malých robotov navzájom komunikovať, aby dokončili úlohu.
Vedci z Harvardu teraz vyvinuli kilobot, malý robot, ktorého stavba a komunikácia pomocou infračerveného žiarenia stojí iba 14 dolárov. Hlavný rozdiel: stovky alebo dokonca tisíce kilobotov mohli vykonávať zložité úlohy. V budúcnosti by títo roboti mohli pripraviť pôdu pre rýchle zostavenie prototypov. Predstavte si tisíce kilobotov, ktorí stavajú most alebo dokonca mrakodrap alebo vstupujú do bojovej zóny, aby našli nepriateľské inštalácie a po jednom zneškodňovali zbrane.
Mike Rubenstein je postdoktorandom pracujúcim vo Skupine pre výskum samoorganizujúcich sa systémov na Harvardovej univerzite. Vysvetlil, že malí roboti používajú na pohyb dva vibračné motory a komunikujú s ostatnými robotmi zasielaním infračerveného svetla na povrch - poznajú umiestnenie ďalších robotov čítaním intenzity svetla.
Hlavný rozdiel medzi predchádzajúcimi rojmi a kilobitmi je podľa neho v tom, že noví roboti sú skutoční roboti: spolupracujú, ale nepoužívajú iba vopred stanovenú cestu. Sú skôr ako Roomba ako RC auto, ktoré len plní príkazy operátora. Vďaka robote Roomba má robot dostatok inteligencie na sledovanie prostredia, hľadanie prekážok a použitie tisícov algoritmov na nájdenie optimálnej trasy.
„Hlavnou krátkodobou aplikáciou je testovanie rojových algoritmov na rozsiahlom robotickom systéme,“ hovorí Rubenstein. "Môžeme ich naprogramovať na pohyb a interakciu so susednými robotmi." Existuje veľa možných spôsobov správania, doteraz sme pracovali na hľadaní potravy a výskume. “
Rubenstein hovorí, že si vie predstaviť budúci scenár, v ktorom by sa roboty používali na vojenské účely. Tím už vytvoril cestovnú mapu s názvom Termes, podľa ktorej môžu kiloboti vytvoriť 3D štruktúru. Tím pracuje na rozsiahlom nasadení pre kilobotov. Rubenstein tiež predpokladá, že roboty sa budú používať na vzdelávanie, čo nazýva „skupinová navigácia vozidiel“, a na mapovanie životného prostredia - technika, ktorá sa približuje tomu, ako by región vyzeral po korózii alebo po dopadoch zmeny podnebia.
Lekárske scenáre
Ďalším príkladom masívnej interakcie rojbalu sú takzvané „častice ninja“, ktoré IBM vyvíja. Tieto malé polymérové roboty fungujú ako bunka vo vašom tele - obsahujú elektrický náboj a sú priťahované k infekčným látkam v tele ako magnet. Lekári mohli pomocou ninjových častíc, ktoré pracujú autonómne v tele, nájsť ranu a začať opravovať poškodené bunky.
„Akonáhle tieto polyméry prídu do styku s vodou v tele alebo na tele, samy sa zhromaždia do nanostruktúry, ktorá je navrhnutá tak, aby zamerala bakteriálne membrány na základe elektrostatickej interakcie a prelomila ich bunkové membrány a steny. Fyzikálna podstata tohto pôsobenia zabraňuje baktériám vo vývoji odolnosti voči týmto nanočasticiam, “hovorí Jim Hedrick, výskumný pracovník spoločnosti IBM.
"Tieto látky zabraňujú baktériám vo vývoji rezistencie na lieky skutočným prelomením bakteriálnej bunkovej steny a membrány, čo je zásadne odlišný spôsob útoku v porovnaní s tradičnými antibiotikami," hovorí Hedrick. Koncept roja, podobný tomu, ktorý vyvíja Rubenstein, znamená, že každý jednotlivý polymér nemôže splniť svoju misiu sám, ale musí spolupracovať s ostatnými agentmi na boji proti infekcii a zmene buniek v tele.
Je zaujímavé, že Hedrick hovorí, že častice ninja sa dajú použiť aj na komerčné účely, nielen v lekárskej oblasti alebo vo výskumnom laboratóriu. Tvrdí, že nanostruktúry môžu byť zabudované do mydla na ruky, dezodorantu, stolových obrúskov a dezinfekčných prostriedkov na ruky na boj proti infekciám. Mohli by sa tiež použiť na boj proti závažným infekciám, ako je tuberkulóza a pľúcne choroby. Akonáhle sú častice naprogramované, vykonajú svoje „poslanie“ a potom sa prirodzene rozpustia.
Budúce scenáre
Rubenstein váhal s teóriou o budúcich scenároch kilobotov. Je ľahké si predstaviť, ako by sa rojovia mohli stať súčasťou nášho každodenného života. To, či by tisíce robotov stavajúcich mosty, nachádzajúcich infekcie alebo bojujúcich v našich bitkách mohli viesť k mikroarmagedonu, je ďalšia otázka. Myšlienka senzorov vo fyzických objektoch je už realitou.
Jedným z príkladov je basketbal 94Fifty, ktorý sa predáva za približne 3 000 dolárov. Lopta obsahuje senzor, ktorý komunikuje so softvérom na analýzu hráčovej strely. Tento softvér je možné použiť na školenie nových hráčov v streleckej mechanike a údaje z celého tímu na analýzu toho, ako hrajú hru a ako zlepšovať svoje schopnosti. Táto analýza „úľa“, ktorá už je realitou, ukazuje, ako môžu zabudované snímače spolupracovať v tíme.
Swarmbots používajú podobný koncept: Mohli by byť zabudovaní do fyzických objektov, navzájom komunikovať a potom hlásiť svoje aktivity späť na centrálny server.
To je obzvlášť zaujímavé v scenári bojiska. Swarmbots by mohli fungovať ako nový iRobot 110 FirstLook, robot na rýchle nasadenie, ktorého hodíte na zem.
Bot zvládne pokles o 15 stôp a je vodotesný do 3 stôp. Aj keď nemajú veľkosť mikrobotov (každý FirstLook je dlhý asi desať palcov a váži päť libier), mohli pracovať v úli, podobne ako programátori navrhli roj vysávačov iRobot Roomba na čistenie veľkých plôch. Nedávno sme sledovali, ako dvaja Roombaši spolupracujú na vysávaní miestnosti, vyhýbajú sa jeden druhému a komunikujú, aby dokončili upratovacie práce za polovicu času.
Roboti FirstLook už používajú infračervené svetlo na hľadanie trás na bojisku. Aj keď nepracujú autonómne a zatiaľ spolu nekomunikujú, je ľahké si predstaviť, ako by tieto druhy robotov mohli koordinovať prieskumnú misiu na nepriateľskom území.
Drony Swarmbot mohli vykonávať dozorné úlohy, ako to bolo vidieť v nasledujúcom období Ghost Recon: Budúci vojak hra od Ubisoftu, ktorá poskytuje prieskum, vďaka ktorému sú vojaci v bezpečí. Tieto budúce scenáre sa samozrejme môžu javiť ako sci-fi. Existujú otázky týkajúce sa nákladov na každého robota na bojisku a vojenskí predstavitelia sa zdržiavali používania robotov v bojových situáciách z morálnych dôvodov (ľudia majú schopnosť prijímať lepšie impulzné rozhodnutia). Vojenské roboty sa dnes používajú predovšetkým na prieskum bojiska.
Rovnako ako v prípade iných robotických snáh sa to však bude meniť so zlepšovaním AI. Swarmbots je možné programovať so skupinovým zabezpečením proti zlyhaniu, ktoré je silnejšie ako individuálny robot. Mohli byť poslaní do vojnovej zóny, aby našli zranených vojakov, opravili vozidlá a dokonca zneškodnili nepriateľské zbrane.
Technológia swarmbot je nateraz pevne v počiatočnom štádiu vývoja. Kilobot je zatiaľ najlepším príkladom, ktorý ukazuje, ako môže nízkonákladový robot vykonávať jednoduché úlohy a spolupracovať v horde. Či to vedie k húfu robotov, ktorí vám môžu pokosiť trávu, opraviť plot alebo postaviť na záhrade pevnosť na strome, stále nie je známe.
