Orodha ya Yaliyomo[Ficha][Onyesha]
Vikundi vya chungu vya jeshi vinapotafuta chakula au mahitaji msituni, mara nyingi hukutana na mapengo ya kijiografia ambayo mchwa mmoja mmoja hawezi kuyashinda.
Kwa hiyo wanajenga madaraja kwa kutumia wao wenyewe badala ya matawi au majani. Bila kuwa na kiongozi wazi anayesimamia, wadudu hao kwa namna fulani huamua kuunganisha miili yao ili kuunda daraja hai ambalo huruhusu baadhi ya mchwa kupita na kufikia kitu.
Hii ni akili pumba, mara nyingi hujulikana kama pumba akili bandia. Kishazi hiki kinarejelea tabia ya pamoja iliyoratibiwa, iliyogatuliwa ya mawakala wa kibaolojia au bandia ambao hutenda kwa pamoja ili kutimiza malengo.
Nyuki wa asali hutumia akili nyingi wakati wanatuma "nyuki wa skauti" kutafuta koloni mpya zinazowezekana. Ndege wanapohamia kwenye viota na kuunda makundi kutafuta chakula, wao ni mfano bora wa hilo.
Zaidi ya hayo, samaki huitumia kuunda shule, ambayo huwapa maelfu ya macho badala ya mawili tu ya kuwaangalia wanyama wanaowinda wanyama wengine. Kwa maneno mengine, kuna nguvu na akili katika idadi.
Taaluma ya robotiki ya kundi, ambayo inajaribu kuunda vikundi vya roboti za kimsingi ambazo hufanya kazi pamoja kwa njia ya uhuru kutekeleza majukumu ambayo roboti yoyote mahususi labda hangeweza kutimiza peke yake, inachochewa na tabia hizi za pamoja za wanyama.
Roboti za pumba zinaweza kukamilisha kazi ngumu bila kuwa na gharama kubwa au ya kisasa sana.
Badala yake, maagizo ya msingi kama vile "mapema kuelekea chanzo cha mwanga" yanaweza kutolewa kwa algoriti kwa kila roboti mahususi. Kisha, kupitia mwingiliano wa roboti, tabia za kisasa zinaweza kukuza.
Lakini katika hali zingine, roboti huwa na wakati mgumu zaidi kuonyesha sifa hizi ibuka.
Nakala hii itachunguza kwa karibu robotiki za kundi, pamoja na sifa zake, matumizi, na zaidi.
Roboti za Swarm ni nini?
Roboti za kundi ni utafiti wa jinsi roboti rahisi katika muundo na tabia zinavyoweza kujengwa ili kuhakikisha kuwa tabia ya pamoja inayohitajika inaibuka kutokana na mwingiliano wa ndani kati ya roboti na mwingiliano kati ya roboti na mazingira yao.
Roboti ya kundi, kwa ufupi, ni matumizi ya roboti nyingi zinazofanya kazi pamoja kutatua matatizo kwa kuendeleza miundo na tabia nzuri kama zile zinazoonekana katika mifumo asilia kama vile makundi ya nyuki, ndege, au samaki.
Mawazo ya akili ya pumba, au tabia ya pamoja ya mifumo iliyogatuliwa, iliyojipanga, ndio msingi wa taaluma ya vitendo ya roboti za pumba (asili au bandia).
Utafiti juu ya akili ya kundi huathiriwa sana na mifumo ya kibaolojia inayoonekana katika maumbile, kama vile makundi ya chungu, shule za samaki, makundi ya ndege, nk.
Aina hizi za makundi ya asili huwa na watu wenye ujuzi mdogo sana na uelewa mdogo wa jumla wa shughuli au jamii.
Hata hivyo, watafiti wameonyesha kuwa makundi haya yanaweza kuonyesha tabia tata sana na yenye akili ya kikundi kupitia mawasiliano ya karibu na majirani zao wa karibu na uhamishaji wa taarifa unaohusiana.
Roboti za kundi hujumuisha sifa na mafunuo haya. Lengo ni kuunda roboti ambazo, zenyewe, zina miundo na tabia za kimsingi sana na hazina uwezo wa kutekeleza shughuli inayohitajika.
Roboti hizi za moja kwa moja, hata hivyo, huwasiliana na kufanya kazi pamoja kama kikundi au kundi ili kufanya kazi inayohitajika, ambayo husababisha kuundwa kwa tabia ngumu ya vitendo.
Roboti za kundi kwa sasa zinatumika katika shughuli za kijeshi na za uchunguzi. Hivi karibuni wanaweza kuwepo katika sekta zikiwemo madini na kilimo.
Roboti za Swarm hufanyaje kazi?
Roboti za kundi mara nyingi hupima kidogo sana kuliko roboti za kawaida zinazojiendesha (ingawa sio ndogo kama nanobot).
Ili kazi ikamilike, kundi la roboti, ambazo zinaweza kuwa na ukubwa kutoka dazeni chache hadi zaidi ya elfu moja, lazima zifanye kazi pamoja bila dosari.
Hili linakamilishwa kwa kutumia aina ya shirika linalojulikana kama "swarm intelligence," ambayo inakuza kiwango cha juu cha kunyumbulika katika mfumo unaojumuisha watu wengi ambao hawajadhibitiwa na yeyote kati yao.
Hii inategemea kanuni za kibiolojia ambazo huzingatiwa katika makundi ya wadudu fulani, wanyama, makundi ya ndege, na hata shule za samaki.
Roboti za kundi kimsingi hujaribu kuiga uwezo wa viumbe hawa ili kuonyesha shughuli ya pamoja katika kukabiliana na msisimko wa nje na ili kukamilisha kazi.
Kiwango cha juu cha upungufu wa mashine huruhusu kundi la roboti kufanya kazi kwa njia sawa, kumaanisha kuwa kupoteza kwa roboti moja au hata chache hakutaathiri pakubwa uwezo wa kundi hilo kufanya kazi kwa ujumla.
Kwa sababu hii, roboti za kundi zinaweza kutumwa kwa wingi katika hali mbalimbali na kujisambaza zenyewe kwa nguvu ili kukamilisha kazi licha ya changamoto zilizowekwa kwenye njia yao.
Tabia za Roboti za Swarm
- Kundi la roboti lazima lijitosheleze na lenye uwezo wa kugundua na kujibu mazingira yake.
- pumba lazima homogeneous; inaweza kuwa na vikundi kadhaa, lakini haipaswi kuwa na idadi kupita kiasi.
- Kila kazi ambayo kundi la roboti inahitajika kufanya kama kitengo lazima iungwe mkono na idadi ya kutosha ya roboti.
- Roboti zote zinahitajika tu kuwa na uwezo wa kuhisi na mawasiliano wa ndani na majirani wa washirika wao. Hii inahakikisha kwamba uratibu wa kundi hili umeenea na kwamba mfumo unaweza kupunguzwa.
- Kila roboti katika kundi lazima iwe isiyo na uwezo na isiyofaa kuhusiana na kufikia lengo lake la msingi; hivyo, ni lazima washirikiane ili kufanikiwa na kuongeza utendaji.
matumizi
Tunatumai kuwa tutaweza kusuluhisha baadhi ya masuala magumu yanayotukabili hivi sasa kutokana na kundi la roboti. Wanaweza kutuma maombi ubunifu wa binadamu kwa karibu hali yoyote shukrani kwa uwezo wao wa kupima na kukabiliana na mazingira yoyote.
Kwa mfano, kumekuwa na utafiti mwingi ndani yake kama mkakati unaowezekana wa kusaidia mifumo ya ikolojia inayoshindwa katika uso wa mabadiliko ya hali ya hewa na majanga mengine ya asili.
Roboti za pumba zina uwezo wa kuongezwa ili kuzalisha nyuki na wadudu wa kutengeneza ambao wanaweza kuchavusha mimea na mimea mingine muhimu ili kuhakikisha kuwa hai na kuepusha janga kubwa.
Majukumu ambayo yanahitaji kukamilishwa katika maeneo makubwa au ambayo hayajapangiliwa ambapo hakuna miundombinu inayoweza kutumika kudhibiti roboti, kama vile hakuna mtandao wa mawasiliano unaofikiwa au mfumo wa ujanibishaji wa kimataifa, ni kikoa kingine kinachowezekana cha utumizi wa roboti za kundi.
Makundi ya roboti yanaweza kutumika kwa aina hizi za kazi kwa kuwa yanaweza kufanya kazi kwa kujitegemea bila usaidizi wa miundombinu yoyote au uratibu wa nje.
Uchunguzi wa sayari ya chini ya maji au nje ya nchi, ufuatiliaji, uchimbaji wa mabomu, na utafutaji na uokoaji ni mifano michache ya kazi katika mazingira yasiyo na mpangilio na makubwa.
Zaidi ya hayo, imependekezwa kuwa mbinu za roboti za pumba zinaweza kutumika kuchukua nafasi ya nguvu za kawaida.
Katika mfumo wa ndege zisizo na rubani, roboti tayari zimetumiwa sana na vikosi kadhaa vya anga duniani kote, na jeshi la wanamaji la Marekani limefanyia majaribio meli za roboti zinazoweza kukabiliana na vitisho papo hapo.
Kwa bahati nzuri, kuna matumizi mengine, mazuri zaidi ya teknolojia hii. Kuajiriwa kwa roboti za kundi ili kudhibiti mtandao wa magari ya ardhini au angani au kuunda misheni thabiti ya uchunguzi kunaweza kufungua njia kwa magari yanayojiendesha.
Hitimisho
Kwa muhtasari, Swarm Robotics inakuza na kukua, na vipengele kama vile uhuru wa roboti, udhibiti uliogatuliwa, uwezo wa kufanya maamuzi ya kikundi, ustahimilivu mkubwa wa hitilafu, n.k. hufanya Swarm Robotics kufaa vyema kusuluhisha masuala ya vitendo.
Matumizi ya siku za usoni kwa roboti za makundi yatajumuisha uwasilishaji wa nyenzo zinazolengwa, kilimo sahihi, uchapishaji wa 3D wa kundi, uchunguzi, ulinzi, shughuli za utafutaji na uokoaji, na mengine mengi.
Kufanya mchakato wa utengenezaji wa kundi kuwa na faida kiuchumi na kukuza mbinu ya kuaminika ya kuunda kanuni ya udhibiti kwa kila mwanachama wa kundi ni matatizo mawili muhimu ambayo lazima yatatuliwe.
Acha Reply