Inhaltsverzeechnes[Verstoppen][Show]
Wann d'Arméi-Antikolonien de Bësch no Liewensmëttel oder Ëmgeréits sichen, komme se dacks op geographesch Lücken, déi eenzel Ameen net kënnen iwwerwannen.
Also konstruéiere se Brécke mat sech selwer anstatt Zwee oder Blieder. Ouni e kloere Responsabele Leader entscheeden d'Insekten iergendwéi hir Kierper zesummen ze verbannen fir eng lieweg Bréck ze bilden, déi e puer vun den Ameen erlaabt ze passéieren an den Objet z'erreechen.
Dëst ass Schwarm Intelligenz, dacks bekannt als schwarm kënschtlech Intelligenz. De Saz bezitt sech op dat koordinéiert, dezentraliséiert kollektivt Verhalen vu biologeschen oder kënschtlechen Agenten, déi zesummen handelen fir Ziler z'erreechen.
Hunneg Bienen benotze Schwarmintelligenz wa se "Scoutbienen" schécken fir potenziell nei Kolonien ze lokaliséieren. Wann d'Villercher an d'Rouss migréieren an d'Flocke bilden fir no Iessen ze sichen, si si dat perfekt Beispill dovun.
Zousätzlech benotze Fësch et fir Schoulen ze kreéieren, wat hinnen Dausende vun Aen gëtt anstatt nëmmen zwee fir op Feinde oppassen. An anere Wierder, et gëtt Kraaft an Intelligenz an Zuelen.
D'Disziplin vun der Schwermrobotik, déi probéiert Gruppe vu Basisroboter opzebauen, déi op eng autonom Manéier zesumme schaffen fir Aufgaben auszeféieren, déi ee vun den eenzelne Roboter wahrscheinlech net eleng konnt erreechen, ass duerch dës kollektiv Déiereverhalen motivéiert.
Swarm Roboter kënnen komplizéiert Aufgaben ausféieren ouni deier oder ganz sophistikéiert ze sinn.
Amplaz, Basis Direktiven wéi "Fortschrëtter Richtung eng Liichtquell" kéint vun Algorithmen zu all eenzelne Roboter zougewisen ginn. Dann, iwwer d'Interaktioune vun de Roboter, kënne raffinéiert Verhalen entwéckelen.
Awer an anere Situatiounen hunn Roboter méi schwéier dës entstanen Charakteristiken ze weisen.
Dësen Artikel wäert d'Schwärm Robotik ënnersicht, dorënner seng Charakteristiken, Uwendungen a méi.
Wat ass Swarm Robotics?
Swarm Robotik ass d'Studie vu wéi einfach a Struktur a Verhalensroboter kënne gebaut ginn fir sécherzestellen datt e wënschenswäert kollektivt Verhalen aus lokalen Interaktiounen tëscht de Roboter an Interaktiounen tëscht de Roboter an hirer Ëmwelt entsteet.
Schwarm Robotik, fir et einfach ze soen, ass d'Benotzung vu ville Roboteren déi zesumme schaffen fir Probleemer ze léisen andeems se avantagéis Strukturen a Behuelen entwéckelen wéi déi an natierleche Systemer gesi wéi Bienen, Villercher oder Fësch.
D'Iddie vun der Schwarmintelligenz, oder dem kollektive Verhalen vun dezentraliséierten, selbstorganiséierte Systemer, sinn d'Fundament vun der praktescher Disziplin vun der Schwarmrobotik (natierlech oder kënschtlech).
Fuerschung iwwer Schwarmintelligenz ass staark beaflosst vu biologesche Systemer, déi an der Natur gesi ginn, wéi Antkolonien, Fëschschoulen, Villercher, etc.
Dës Aarte vun natierleche Schwarm enthalen Individuen mat ganz limitéierten Fäegkeeten a wéineg allgemeng Verständnis vun der Aktivitéit oder der Gemeinschaft.
Wéi och ëmmer, d'Fuerscher hunn gewisen datt dës Schwermer ganz komplizéiert an intelligent Gruppeverhalen duerch lokalen Kontakt mat hiren noosten Noperen an den assoziéierten Informatiounstransfer kënne weisen.
Swarm Robotik integréiert dës Charakteristiken an Offenbarungen. D'Zil ass Roboteren ze kreéieren déi eleng extrem grondleeënd Strukturen a Verhalen hunn an net kapabel sinn déi erfuerderlech Aktivitéit auszeféieren.
Dës einfach Roboteren kommunizéieren awer a schaffen zesummen als Grupp oder Schwarm fir déi erfuerderlech Aufgab ze maachen, wat zu der Bildung vu komplizéierten, praktesche Schwarmverhalen resultéiert.
Swarm Roboter ginn de Moment souwuel a militäreschen wéi och Exploratiounsaktivitéite benotzt. Si kënne geschwënn an Secteuren dorënner Biergbau a Landwirtschaft präsent sinn.
Wéi funktionnéiere Swarm Roboteren?
Swarm Roboteren moossen dacks vill manner wéi Standard autonom Roboteren (awer net bal sou kleng wéi en Nanobot).
Fir eng Aufgab fäerdeg ze maachen, muss e Schwarm vu Roboteren, déi an der Gréisst vun e puer Dosen bis iwwer dausend variéiere kënnen, perfekt zesumme schaffen.
Dëst gëtt erreecht mat enger Aart vun Organisatioun bekannt als "Schwarmintelligenz", déi en héijen Niveau vu Flexibilitéit fördert an engem System deen aus villen Individuen besteet, awer vu kengem vun hinnen kontrolléiert gëtt.
Dëst baséiert op biologesche Prinzipien, déi an Hierden vu bestëmmten Insekten, Déieren, Villercher, a souguer Schoule vu Fësch observéiert ginn.
Swarm Roboter probéieren am Wesentlechen d'Fäegkeeten vun dëse Kreaturen ze mimikéieren fir eng kollektiv Aktivitéit ze weisen an Äntwert op extern Stimulatioun a fir eng Aufgab ze kompletéieren.
En héije Grad vun der Maschinn Redundanz erlaabt e Roboter Schwarm op eng ähnlech Manéier ze bedreiwen, dat heescht datt de Verloscht vun engem oder souguer e puer Roboteren net wesentlech d'Fäegkeet vum Schwarm beaflosse fir als Ganzt ze funktionéieren.
Dofir kënne Schwarmroboter extensiv an eng Rei Situatiounen ofgesat ginn an sech dynamesch verdeelen fir eng Aufgab trotz den Erausfuerderungen op hirem Wee ze kompletéieren.
Charakteristike vun Swarm Roboter
- De Roboter-Schwarm muss selbstverständlech sinn a fäeg sinn seng Ëmgéigend z'entdecken an ze reagéieren.
- De Schwarm soll homogen sinn; et kann e puer Gruppéierungen hunn, awer et soll net eng exzessiv Quantitéit vun hinnen sinn.
- All Aufgab, déi e Schwarm vu Roboteren als Eenheet muss maachen, muss vun enger genuch Zuel vu Roboteren ënnerstëtzt ginn.
- All d'Robotere sinn erfuerderlech nëmme lokal Senséierungs- a Kommunikatiounsfäegkeeten mat hiren Noperen vun hire Schwermpartner ze hunn. Dëst garantéiert datt d'Koordinatioun vum Schwarm verbreet ass an datt de System skalierbar ass.
- All Roboter am Schwarm muss inkompetent an net effikass sinn wat d'Erreeche vun hirem primäre Zil ugeet; also, si mussen zesumme schaffen erfollegräich ze sinn an Leeschtung Erhéijung.
Applicatioun
Mir wäerten hoffentlech fäeg sinn e puer vun den usprochsvollen Themen ze léisen, déi eis elo stellen, dank Schwarmroboter. Si kënnen ufroen mënschlech Kreativitéit op bal all Ëmstänn dank hirer Kapazitéit fir ze skaléieren an un all Ëmfeld unzepassen.
Zum Beispill gouf et vill Fuerschung doriwwer als eng potenziell Strategie fir gescheitert Ökosystemer am Gesiicht vum Klimawandel an aner Naturkatastrophen z'ënnerstëtzen.
Swarm Robotik huet d'Potenzial fir opskaléiert ze ginn fir synthetesch Bienen an Insekten ze produzéieren déi Cropen an aner wichteg Planzen pollinéiere kënnen fir hiert Iwwerliewe ze garantéieren an eng katastrophal Katastroph ze vermeiden.
Aufgaben, déi op riesegen oder onstrukturéierte Plazen ofgeschloss musse ginn, wou et keng Infrastruktur gëtt, déi benotzt ka ginn fir d'Roboteren ze managen, sou wéi keen zougängleche Kommunikatiounsnetz oder e globalen Lokalisatiounssystem, sinn en anert méiglech Uwendungsdomän fir Schwarmrobotik.
Roboteschwärme kënne fir dës Aarte vun Aufgaben benotzt ginn, well se onofhängeg funktionéiere kënnen ouni Hëllef vun enger Infrastruktur oder ausserhalb Koordinatioun.
Ënnerwaasser oder extraterrestresch planetaresch Exploratioun, Iwwerwaachung, Deminéierung a Sich a Rettung sinn e puer Beispiller vun Aarbechtsplazen an onstrukturéierten a riesegen Ëmfeld.
Zousätzlech gouf virgeschloen datt Schwarm Robotik Technike kënne benotzt ginn fir bal komplett konventionell Kräften ze ersetzen.
A Form vun autonomen Dronen, Robotere si scho vill vun e puer Loftkräften op der Welt benotzt, an d'US Navy huet experimentéiert mat Roboter Flotten, déi direkt op Bedrohungen reagéiere kënnen.
Glécklecherweis ginn et aner, vill méi benign Uwendungen fir dës Technologie. D'Beschäftegung vu Schwarmroboter fir en Netz vu Buedem- oder Loftgefierer ze managen oder eng robust Exploratiounsmissioun ze bauen kéint de Wee fir autonom Gefierer baneen.
Konklusioun
Fir d'Zesummefaassung, Swarm Robotics entwéckelt a wiisst, a Funktiounen wéi Roboter Autonomie, dezentraliséierter Kontroll, d'Kapazitéit fir Gruppentscheedung, héich Feeler Toleranz, etc.
Zukünfteg Notzunge fir Schwarm Robotik enthalen geziilte Material Liwwerung, präzis Landwirtschaft, Schwarm 3D Dréckerei, Iwwerwaachung, Verteidegung, Sich- a Rettungsoperatiounen, a vill méi.
De Fabrikatiounsprozess vum Schwarm wirtschaftlech liewensfäeg ze maachen an eng zouverlässeg Approche z'entwéckelen fir de Kontrollalgorithmus fir all Member vum Schwarm ze konstruéieren sinn zwee vun de Schlësselprobleemer déi laanscht de Wee iwwerwonne musse ginn.
Hannerlooss eng Äntwert