Kiam armeoformikkolonioj serĉas la arbaron por manĝaĵo aŭ provizoj, ili ofte trovas geografiajn interspacojn kiujn individuaj formikoj ne povas venki.
Do ili konstruas pontojn uzante sin mem prefere ol branĉetoj aŭ folioj. Sen klara gvidanto en pagendaĵo, la insektoj iel decidas kunigi siajn korpojn kune por formi vivan ponton kiu permesas al kelkaj el la formikoj pasi kaj atingi la objekton.
Ĉi tio estas svarma inteligenteco, ofte konata kiel svarmi artefaritan inteligentecon. La frazo rilatas al la kunordigita, malcentralizita kolektiva konduto de biologiaj aŭ artefaritaj agentoj kiuj agas en koncerto por plenumi celojn.
Mielabeloj uzas svarman inteligentecon kiam ili sendas "skoltajn abelojn" por lokalizi eblajn novajn koloniojn. Kiam birdoj migras al ripozejoj kaj formas arojn por serĉi manĝaĵon, ili estas la perfekta ekzemplo de tio.
Aldone, fiŝoj uzas ĝin por krei lernejojn, kio donas al ili milojn da okuloj anstataŭ nur du por atenti pri predantoj. Alivorte, estas potenco kaj inteligenteco en nombroj.
La disciplino de svarma robotiko, kiu provas konstrui grupojn de bazaj robotoj kiuj laboras kune en aŭtonoma maniero por efektivigi taskojn kiujn iu ajn el la individuaj robotoj verŝajne ne povus plenumi memstare, estas instigita de tiuj kolektivaj bestkondutoj.
Svarmaj robotoj povas plenumi komplikajn taskojn sen esti multekostaj aŭ tre kompleksaj.
Anstataŭe, bazaj direktivoj kiel "antaŭeniĝo al lumfonto" eble estos asignitaj per algoritmoj al ĉiu individua roboto. Tiam, per la interagoj de la robotoj, sofistikaj kondutoj povas formiĝi.
Sed en aliaj situacioj, robotoj havas pli malfacilan tempon elmontri ĉi tiujn emerĝajn trajtojn.
Ĉi tiu artikolo ekzamenos proksime svarman robotikon, inkluzive de ĝiaj karakterizaĵoj, aplikoj kaj pli.
Kio estas Swarm Robotics?
Svarma robotiko estas la studo pri kiom simplaj en strukturo kaj kondutrobotoj povus esti konstruitaj por certigi ke dezirinda kolektiva konduto eliras el lokaj interagoj inter la robotoj kaj interagoj inter la robotoj kaj ilia medio.
Svarma robotiko, por diri ĝin simple, estas la uzo de multaj robotoj laborantaj kune por solvi problemojn disvolvante avantaĝajn strukturojn kaj kondutojn kiel tiuj viditaj en naturaj sistemoj kiel svarmoj de abeloj, birdoj aŭ fiŝoj.
La ideoj de svarma inteligenteco, aŭ la kolektiva konduto de malcentralizitaj, mem-organizitaj sistemoj, estas la fundamento de la praktika disciplino de svarma robotiko (natura aŭ artefarita).
Esplorado pri svarminteligenteco estas peze influita per biologiaj sistemoj viditaj en naturo, kiel ekzemple formikkolonioj, fiŝlernejoj, aroj de birdoj, ktp.
Tiuj specoj de naturaj svarmoj enhavas individuojn kun tre limigitaj kapabloj kaj malmulte da ĝenerala kompreno de la agado aŭ la komunumo.
Tamen esploristoj montris, ke ĉi tiuj svarmoj povas elmontri tre komplikan kaj inteligentan grupan konduton per loka kontakto kun siaj plej proksimaj najbaroj kaj la rilata translokigo de informoj.
Svarma robotiko korpigas ĉi tiujn karakterizaĵojn kaj revelaciojn. La celo estas krei robotojn, kiuj memstare havas ekstreme bazajn strukturojn kaj kondutojn kaj ne kapablas plenumi la bezonatan agadon.
Ĉi tiuj simplaj robotoj tamen komunikas kaj laboras kune kiel grupo aŭ svarmo por plenumi la postulatan taskon, kio rezultigas la formadon de komplika, praktika svarma konduto.
Svarmrobotoj estas nuntempe utiligitaj en kaj armeaj kaj esploraj agadoj. Ili baldaŭ povas ĉeesti en sektoroj inkluzive de minado kaj agrikulturo.
Kiel funkcias Swarm-robotoj?
Svarmaj robotoj ofte mezuras multe malpli ol normaj aŭtonomaj robotoj (kvankam ne preskaŭ same malgrandaj kiel nanoboto).
Por ke tasko estu finita, svarmo da robotoj, kiuj povas varii en grandeco de kelkaj dekoj ĝis pli ol milo, devas kunlabori senmanke.
Ĉi tio estas plenumita uzante specon de organizo konata kiel "svarma inteligenteco", kiu antaŭenigas altan flekseblecon en sistemo formita de multaj individuoj ankoraŭ kontrolitaj de neniu el ili.
Ĉi tio baziĝas sur biologiaj principoj, kiuj estas observitaj en gregoj de certaj insektoj, bestoj, aroj de birdoj kaj eĉ fiŝoj.
Svarmo-robotoj esence provas imiti la kapablojn de tiuj estaĵoj por elmontri kolektivan agadon en respondo al ekstera stimulo kaj por kompletigi taskon.
Alta grado da maŝinredundo permesas al robotsvarmo funkcii en simila maniero, signifante ke la perdo de unu aŭ eĉ kelkaj robotoj ne signife influos la kapablon de la svarmo funkcii kiel tutaĵo.
Pro tio, svarmrobotoj povas esti grandskale deplojitaj al gamo da situacioj kaj dinamike distribui sin por plenumi taskon malgraŭ la defioj metitaj sur ilian vojon.
Karakterizaĵoj de Svarmaj Robotoj
- La robotsvarmo devas esti memproviza kaj kapabla detekti kaj respondi al sia medio.
- La svarmo devas esti homogena; ĝi povas havi plurajn grupiĝojn, sed ne estu troa kvanto da ili.
- Ĉiu tasko, kiun svarmo de robotoj devas fari kiel unuo, devas esti subtenata de sufiĉa nombro da robotoj.
- Ĉiuj robotoj estas postulataj por nur havi lokajn sentadon kaj komunikadokapablojn kun la najbaroj de siaj svarmpartneroj. Ĉi tio certigas ke la kunordigo de la svarmo estas disvastigita kaj ke la sistemo estas skalebla.
- Ĉiu roboto en la svarmo devas esti nekompetenta kaj neefika koncerne atingadon de sia ĉefa celo; tiel, ili devas kunlabori por sukcesi kaj pliigi rendimenton.
aplikaĵoj
Ni espereble povos solvi iujn el la plej malfacilaj problemoj, kiujn ni alfrontas nun danke al svarmaj robotoj. Ili povas kandidatiĝi homa kreemo al preskaŭ ajna cirkonstanco danke al ilia kapablo grimpi kaj adaptiĝi al ajna medio.
Ekzemple, estis multe da esplorado pri ĝi kiel ebla strategio por subteni malsukcesajn ekosistemojn antaŭ klimata ŝanĝo kaj aliaj naturaj katastrofoj.
Svarma robotiko havas la eblecon esti pligrandigita por produkti sintezajn abelojn kaj insektojn kiuj povus poleni kultivaĵojn kaj aliajn gravajn plantojn por certigi sian supervivon kaj eviti katastrofan katastrofon.
Taskoj kiuj devas esti kompletigitaj en grandegaj aŭ nestrukturitaj lokoj kie ekzistas neniu infrastrukturo kiu povas esti utiligita por administri la robotojn, kiel ekzemple neniu alirebla komunika reto aŭ tutmonda lokaliza sistemo, estas alia ebla aplikaĵa domajno por svarma robotiko.
Robotsvarmoj povus esti uzitaj por ĉi tiuj specoj de taskoj ĉar ili povas funkcii sendepende sen la helpo de iu infrastrukturo aŭ ekstera kunordigo.
Subakva aŭ ekstertera planeda esplorado, monitorado, senminigado kaj serĉo kaj savo estas kelkaj ekzemploj de laborpostenoj en nestrukturitaj kaj grandegaj medioj.
Plie, estis sugestite ke svarmaj robotikteknikoj eble estos uzitaj por preskaŭ tute anstataŭigi konvenciajn fortojn.
En la formo de aŭtonomaj virabeloj, robotoj jam estis vaste uzataj de pluraj aerarmeoj tra la mondo, kaj la usona mararmeo eksperimentis kun robotaj flotoj, kiuj povas reagi al minacoj tuj.
Feliĉe, ekzistas aliaj multe pli bonkoraj aplikoj por ĉi tiu teknologio. La dungado de svarmaj robotoj por administri reton de surteraj aŭ aerveturiloj aŭ por konstrui fortikan esploran mision povus pavimi la vojon por aŭtonomaj veturiloj.
konkludo
Resume, Swarm Robotics disvolviĝas kaj kreskas, kaj funkcioj kiel robota aŭtonomio, malcentralizita kontrolo, la kapablo por grupa decidofaro, alta misfunkciado, ktp igas Swarm Robotics bone taŭga por solvi praktikajn problemojn.
Estontaj uzoj por svarma robotiko inkluzivos laŭcelan materialan liveron, precizan agrikulturon, svarman 3D-presadon, gvatadon, defendon, serĉajn kaj savoperaciojn, kaj multajn pli.
Igi la produktadprocezon de la svarmo ekonomie realigebla kaj evoluigi fidindan aliron por konstruado de la kontrolalgoritmo por ĉiu membro de la svarmo estas du el la ŝlosilaj problemoj kiuj devas esti venkitaj laŭ la maniero.
Lasi Respondon