Tabl Cynnwys[Cuddio][Dangos]
Pan fydd nythfeydd morgrug y fyddin yn chwilio'r goedwig am fwyd neu gyflenwadau, maent yn aml yn dod ar draws bylchau daearyddol na all morgrug unigol eu goresgyn.
Felly maen nhw'n adeiladu pontydd gan ddefnyddio eu hunain yn hytrach na brigau neu ddail. Heb arweinydd clir wrth y llyw, mae'r pryfed rhywsut yn penderfynu uno eu cyrff at ei gilydd i ffurfio pont fyw sy'n caniatáu i rai o'r morgrug basio a chyrraedd y gwrthrych.
Mae hyn yn ddeallusrwydd haid, a elwir yn aml yn heidio deallusrwydd artiffisial. Mae'r ymadrodd yn cyfeirio at ymddygiad cydgysylltiedig, datganoledig asiantau biolegol neu artiffisial sy'n gweithredu ar y cyd i gyflawni amcanion.
Mae gwenyn mêl yn defnyddio cudd-wybodaeth haid pan fyddant yn anfon “gwenyn sgowtiaid” i ddod o hyd i gytrefi newydd posibl. Pan fydd adar yn mudo i fannau clwydo ac yn ffurfio heidiau i chwilio am fwyd, maen nhw'n enghraifft berffaith ohono.
Yn ogystal, mae pysgod yn ei ddefnyddio i greu ysgolion, sy'n rhoi miloedd o lygaid iddynt yn lle dim ond dau i wylio am ysglyfaethwyr. Mewn geiriau eraill, mae pŵer a deallusrwydd mewn niferoedd.
Mae disgyblaeth roboteg heidio, sy'n ceisio adeiladu grwpiau o robotiaid sylfaenol sy'n gweithio gyda'i gilydd mewn modd ymreolaethol i gyflawni tasgau y mae'n debyg na allai unrhyw un o'r robotiaid unigol eu cyflawni ar ei ben ei hun, ei hysgogi gan yr ymddygiadau anifeiliaid cyfunol hyn.
Gall robotiaid heidio gwblhau tasgau cymhleth heb fod yn gostus neu'n soffistigedig iawn.
Yn lle hynny, efallai y bydd cyfarwyddebau sylfaenol fel “ymlaen llaw tuag at ffynhonnell golau” yn cael eu neilltuo gan algorithmau i bob robot unigol. Yna, trwy ryngweithio'r robotiaid, gall ymddygiadau soffistigedig ddatblygu.
Ond mewn sefyllfaoedd eraill, mae robotiaid yn cael amser anoddach yn arddangos y nodweddion newydd hyn.
Bydd yr erthygl hon yn edrych yn fanwl ar roboteg heidio, gan gynnwys ei nodweddion, cymwysiadau a mwy.
Beth yw Swarm Robotics?
Mae roboteg heidiau yn astudiaeth o ba mor syml o ran strwythur ac ymddygiad y gellid adeiladu robotiaid i sicrhau bod ymddygiad cyfunol dymunol yn dod i'r amlwg o ryngweithio lleol rhwng y robotiaid a'r rhyngweithio rhwng y robotiaid a'u hamgylchedd.
Yn syml, roboteg heidiau yw'r defnydd o lawer o robotiaid yn gweithio gyda'i gilydd i ddatrys problemau trwy ddatblygu strwythurau ac ymddygiadau manteisiol fel y rhai a welir mewn systemau naturiol fel heidiau o wenyn, adar, neu bysgod.
Y syniadau am ddeallusrwydd heidio, neu ymddygiad cyfunol systemau datganoledig, hunan-drefnus, yw sylfaen disgyblaeth ymarferol roboteg heidiau (naturiol neu artiffisial).
Mae ymchwil ar ddeallusrwydd heidiau yn cael ei ddylanwadu’n fawr gan systemau biolegol a welir ym myd natur, megis cytrefi morgrug, ysgolion pysgod, heidiau o adar, ac ati.
Mae'r mathau hyn o heidiau naturiol yn cynnwys unigolion â sgiliau cyfyngedig iawn ac ychydig iawn o ddealltwriaeth gyffredinol o'r gweithgaredd neu'r gymuned.
Fodd bynnag, mae ymchwilwyr wedi dangos y gall yr heidiau hyn arddangos ymddygiad grŵp cymhleth a deallus iawn trwy gysylltiad lleol â'u cymdogion agosaf a'r trosglwyddiad gwybodaeth cysylltiedig.
Mae roboteg heidiau yn ymgorffori'r nodweddion a'r datguddiadau hyn. Y nod yw creu robotiaid sydd, ar eu pen eu hunain, â strwythurau ac ymddygiadau hynod sylfaenol ac nad ydynt yn gallu cyflawni'r gweithgaredd gofynnol.
Fodd bynnag, mae'r robotiaid syml hyn yn cyfathrebu ac yn gweithio gyda'i gilydd fel grŵp neu heidio i gyflawni'r dasg ofynnol, sy'n arwain at ffurfio ymddygiad heidiau ymarferol, cymhleth.
Mae robotiaid heidiau yn cael eu defnyddio ar hyn o bryd mewn gweithgareddau milwrol ac archwiliol. Efallai y byddant yn bresennol yn fuan mewn sectorau gan gynnwys mwyngloddio ac amaethyddiaeth.
Sut mae robotiaid Swarm yn gweithio?
Mae robotiaid heidiau yn aml yn mesur llawer llai na robotiaid ymreolaethol safonol (er nad ydynt bron mor fach â nanobot).
Er mwyn i dasg gael ei chwblhau, rhaid i haid o robotiaid, a all amrywio o ran maint o ychydig ddwsinau i dros fil, weithio gyda'i gilydd yn ddi-ffael.
Cyflawnir hyn gan ddefnyddio math o sefydliad a elwir yn “heidio deallusrwydd,” sy'n hyrwyddo lefel uchel o hyblygrwydd mewn system sy'n cynnwys llawer o unigolion ond eto'n cael eu rheoli gan yr un ohonynt.
Mae hyn yn seiliedig ar yr egwyddorion biolegol a welir mewn buchesi o bryfed, anifeiliaid, heidiau o adar, a hyd yn oed ysgolion pysgod.
Yn y bôn, mae robotiaid heidiau yn ceisio dynwared galluoedd y creaduriaid hyn i arddangos gweithgaredd torfol mewn ymateb i ysgogiad allanol ac er mwyn cwblhau tasg.
Mae lefel uchel o ddiswyddo peiriannau yn caniatáu i haid robotig weithredu mewn modd tebyg, sy'n golygu na fydd colli un neu hyd yn oed ychydig o robotiaid yn effeithio'n sylweddol ar allu'r haid i weithredu yn ei gyfanrwydd.
Oherwydd hyn, mae robotiaid heidio yn gallu cael eu defnyddio'n helaeth i ystod o sefyllfaoedd a'u dosbarthu eu hunain yn ddeinamig er mwyn cyflawni tasg er gwaethaf yr heriau a roddir yn eu llwybr.
Nodweddion Swarm Robots
- Mae'n rhaid i'r haid robot fod yn hunangynhaliol ac yn gallu canfod ac ymateb i'w hamgylchedd.
- Dylai'r haid fod yn homogenaidd; gall fod â nifer o grwpiau, ond ni ddylai fod gormod ohonynt.
- Rhaid i bob tasg y mae angen i haid o robotiaid ei gwneud fel uned gael ei chynnal gan nifer digonol o robotiaid.
- Mae'n ofynnol i bob un o'r robotiaid gael galluoedd synhwyro a chyfathrebu lleol gyda chymdogion eu partneriaid heidio yn unig. Mae hyn yn sicrhau bod cydsymudiad yr haid yn cael ei ledaenu a bod y system yn raddadwy.
- Rhaid i bob robot yn yr haid fod yn anghymwys ac yn aneffeithiol o ran cyflawni ei brif nod; felly, rhaid iddynt gydweithio i fod yn llwyddiannus a chynyddu perfformiad.
ceisiadau
Gobeithio y byddwn yn gallu datrys rhai o'r materion mwyaf heriol sy'n ein hwynebu ar hyn o bryd diolch i robotiaid heidio. Gallant wneud cais creadigrwydd dynol i bron unrhyw amgylchiad diolch i'w gallu i raddfa ac addasu i unrhyw amgylchedd.
Er enghraifft, bu llawer o ymchwil iddo fel strategaeth bosibl i gefnogi ecosystemau sy'n methu yn wyneb newid yn yr hinsawdd a thrychinebau naturiol eraill.
Mae gan roboteg heidiau'r potensial i gael ei ehangu i gynhyrchu gwenyn a thrychfilod synthetig a allai beillio cnydau a phlanhigion pwysig eraill i sicrhau eu bod yn goroesi ac i osgoi trychineb trychinebus.
Mae tasgau y mae angen eu cwblhau mewn lleoliadau enfawr neu anstrwythuredig lle nad oes seilwaith y gellir ei ddefnyddio i reoli'r robotiaid, fel dim rhwydwaith cyfathrebu hygyrch neu system leoleiddio byd-eang, yn faes cymhwyso posibl arall ar gyfer roboteg heidiau.
Gellir defnyddio heidiau robot ar gyfer y mathau hyn o dasgau oherwydd gallant weithredu'n annibynnol heb gymorth unrhyw seilwaith na chydlyniad allanol.
Mae archwilio planedol o dan y dŵr neu allfydol, monitro, demining, a chwilio ac achub yn rhai enghreifftiau o swyddi mewn amgylcheddau anstrwythuredig ac enfawr.
Yn ogystal, awgrymwyd y gellid defnyddio technegau roboteg heidio i ddisodli grymoedd confensiynol bron yn gyfan gwbl.
Ar ffurf dronau ymreolaethol, mae robotiaid eisoes wedi cael eu defnyddio'n helaeth gan sawl llu awyr ledled y byd, ac mae llynges yr UD wedi arbrofi gyda fflydoedd robotig a all ymateb i fygythiadau ar unwaith.
Yn ffodus, mae yna gymwysiadau eraill, llawer mwy diniwed ar gyfer y dechnoleg hon. Gallai cyflogi robotiaid heidiau i reoli rhwydwaith o gerbydau ar y ddaear neu yn yr awyr neu i adeiladu cenhadaeth archwiliol gadarn baratoi'r ffordd ar gyfer cerbydau ymreolaethol.
Casgliad
I grynhoi, mae Swarm Robotics yn datblygu ac yn tyfu, ac mae nodweddion fel ymreolaeth robotiaid, rheolaeth ddatganoledig, y gallu i wneud penderfyniadau grŵp, goddefgarwch uchel o ddiffygion, ac ati yn gwneud Swarm Robotics yn addas iawn ar gyfer datrys materion ymarferol.
Bydd defnyddiau roboteg heidio yn y dyfodol yn cynnwys danfon deunydd wedi’i dargedu, ffermio manwl gywir, argraffu 3D heidio, gwyliadwriaeth, amddiffyn, gweithrediadau chwilio ac achub, a llawer mwy.
Mae gwneud proses weithgynhyrchu'r haid yn hyfyw yn economaidd a datblygu dull dibynadwy o adeiladu'r algorithm rheoli ar gyfer pob aelod o'r haid yn ddwy o'r problemau allweddol y mae'n rhaid eu goresgyn ar hyd y ffordd.
Gadael ymateb