Talaan ng nilalaman[Tago][Ipakita]
Kapag naghahanap ang mga kolonya ng langgam sa kagubatan para sa pagkain o mga suplay, madalas silang nakakakita ng mga geograpikal na puwang na hindi kayang lampasan ng mga indibidwal na langgam.
Kaya gumagawa sila ng mga tulay gamit ang kanilang mga sarili sa halip na mga sanga o dahon. Kung walang malinaw na pinuno na namamahala, ang mga insekto sa anumang paraan ay nagpasiya na pagsamahin ang kanilang mga katawan upang bumuo ng isang live na tulay na nagpapahintulot sa ilan sa mga langgam na dumaan at maabot ang bagay.
Ito ay swarm intelligence, madalas na kilala bilang kuyog artificial intelligence. Ang parirala ay tumutukoy sa coordinated, desentralisadong kolektibong pag-uugali ng mga biyolohikal o artipisyal na ahente na kumikilos nang magkakasabay upang makamit ang mga layunin.
Gumagamit ang honey bees ng swarm intelligence kapag nagpadala sila ng "scout bees" upang mahanap ang mga potensyal na bagong kolonya. Kapag ang mga ibon ay lumipat sa mga roosts at bumuo ng mga kawan upang maghanap ng pagkain, sila ang perpektong halimbawa nito.
Bukod pa rito, ginagamit ito ng mga isda upang lumikha ng mga paaralan, na nagbibigay sa kanila ng libu-libong mata sa halip na dalawa lamang upang bantayan ang mga mandaragit. Sa madaling salita, may kapangyarihan at katalinuhan sa mga numero.
Ang disiplina ng swarm robotics, na sumusubok na bumuo ng mga grupo ng mga pangunahing robot na nagtutulungan sa isang autonomous na paraan upang maisagawa ang mga gawain na malamang na hindi magawa ng sinuman sa mga indibidwal na robot sa sarili nitong, ay hinihimok ng mga sama-samang gawi ng hayop na ito.
Ang mga swarm robot ay maaaring kumpletuhin ang mga kumplikadong gawain nang hindi magastos o napaka-sopistikado.
Sa halip, maaaring italaga ng mga algorithm sa bawat indibidwal na robot ang mga pangunahing direktiba tulad ng "advance patungo sa isang light source." Pagkatapos, sa pamamagitan ng mga pakikipag-ugnayan ng mga robot, maaaring umunlad ang mga sopistikadong pag-uugali.
Ngunit sa ibang mga sitwasyon, mas nahihirapan ang mga robot na ipakita ang mga lumilitaw na katangiang ito.
Susuriin ng artikulong ito ang malapit na kuyog na robotics, kasama ang mga katangian nito, mga aplikasyon, at higit pa.
Ano ang Swarm Robotics?
Ang Swarm robotics ay ang pag-aaral kung gaano kasimple ang istraktura at pag-uugali ng mga robot upang matiyak na ang isang kanais-nais na kolektibong pag-uugali ay lalabas mula sa mga lokal na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga robot at mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga robot at kanilang kapaligiran.
Ang swarm robotics, sa madaling salita, ay ang paggamit ng maraming robot na nagtutulungan upang malutas ang mga problema sa pamamagitan ng pagbuo ng mga kapaki-pakinabang na istruktura at pag-uugali tulad ng nakikita sa mga natural na sistema tulad ng mga pulutong ng mga bubuyog, ibon, o isda.
Ang mga ideya ng swarm intelligence, o ang kolektibong pag-uugali ng desentralisado, self-organized system, ay ang pundasyon ng praktikal na disiplina ng swarm robotics (natural o artipisyal).
Ang pananaliksik sa swarm intelligence ay labis na naiimpluwensyahan ng mga biological system na nakikita sa kalikasan, tulad ng mga kolonya ng langgam, mga paaralan ng isda, kawan ng mga ibon, atbp.
Ang mga uri ng natural na pulutong ay naglalaman ng mga indibidwal na may napakalimitadong kakayahan at maliit na pangkalahatang pag-unawa sa aktibidad o komunidad.
Gayunpaman, ipinakita ng mga mananaliksik na ang mga kuyog na ito ay maaaring magpakita ng napakasalimuot at matalinong pag-uugali ng grupo sa pamamagitan ng lokal na pakikipag-ugnayan sa kanilang pinakamalapit na kapitbahay at ang nauugnay na paglilipat ng impormasyon.
Isinasama ng swarm robotics ang mga katangian at paghahayag na ito. Ang layunin ay upang lumikha ng mga robot na, sa kanilang sarili, ay may lubhang pangunahing mga istruktura at pag-uugali at hindi kayang isagawa ang kinakailangang aktibidad.
Ang mga prangka na robot na ito, gayunpaman, ay nakikipag-usap at nagtutulungan bilang isang grupo o kuyog upang maisagawa ang kinakailangang gawain, na nagreresulta sa pagbuo ng kumplikado, praktikal na pag-uugali ng kuyog.
Ang mga swarm robot ay kasalukuyang ginagamit sa parehong mga aktibidad sa militar at eksplorasyon. Malapit na sila sa mga sektor kabilang ang pagmimina at agrikultura.
Paano gumagana ang Swarm robots?
Ang mga swarm robot ay madalas na sumusukat ng mas mababa kaysa sa karaniwang mga autonomous na robot (bagaman hindi halos kasing liit ng isang nanobot).
Para makumpleto ang isang gawain, isang kuyog ng mga robot, na maaaring may sukat mula sa ilang dosena hanggang mahigit isang libo, ay dapat magtulungan nang walang kamali-mali.
Ginagawa ito gamit ang isang uri ng organisasyon na kilala bilang "swarm intelligence," na nagtataguyod ng mataas na antas ng flexibility sa isang sistema na binubuo ng maraming indibidwal na wala pa sa kanila ang kontrolado.
Ito ay batay sa biyolohikal na mga prinsipyo na sinusunod sa mga kawan ng ilang mga insekto, hayop, kawan ng mga ibon, at kahit na mga paaralan ng isda.
Ang mga swarm robot ay talagang sinusubukang gayahin ang mga kakayahan ng mga nilalang na ito na magpakita ng isang sama-samang aktibidad bilang tugon sa panlabas na pagpapasigla at upang makumpleto ang isang gawain.
Ang mataas na antas ng machine redundancy ay nagbibigay-daan sa isang robotic swarm na gumana sa katulad na paraan, ibig sabihin, ang pagkawala ng isa o kahit ilang robot ay hindi makakaapekto nang malaki sa kakayahan ng swarm na gumana sa kabuuan.
Dahil dito, ang mga swarm robot ay nagagawang malawakang i-deploy sa isang hanay ng mga sitwasyon at dynamic na ipamahagi ang kanilang mga sarili upang makumpleto ang isang gawain sa kabila ng mga hamon na inilagay sa kanilang landas.
Mga Katangian ng Swarm Robots
- Ang robot swarm ay dapat na sapat sa sarili at may kakayahang makakita at tumugon sa kapaligiran nito.
- Ang kuyog ay dapat na homogenous; maaari itong magkaroon ng ilang mga pagpapangkat, ngunit hindi dapat magkaroon ng labis na dami ng mga ito.
- Ang bawat gawain na kailangang gawin ng isang pulutong ng mga robot bilang isang yunit ay dapat na suportado ng sapat na bilang ng mga robot.
- Ang lahat ng mga robot ay kinakailangang magkaroon lamang ng mga kakayahan sa lokal na sensing at komunikasyon sa mga kapitbahay ng kanilang mga kasosyo. Tinitiyak nito na ang koordinasyon ng kuyog ay kumakalat at ang sistema ay nasusukat.
- Ang bawat robot sa kuyog ay dapat na walang kakayahan at hindi epektibo patungkol sa pagkamit ng pangunahing layunin nito; kaya, dapat silang magtulungan upang maging matagumpay at mapataas ang pagganap.
aplikasyon
Sana ay malutas namin ang ilan sa mga pinakamahirap na isyu na kinakaharap namin ngayon salamat sa mga swarm robot. Maaari silang mag-apply pagkamalikhain ng tao sa halos anumang pangyayari salamat sa kanilang kakayahang sumukat at umangkop sa anumang kapaligiran.
Halimbawa, nagkaroon ng maraming pananaliksik dito bilang isang potensyal na diskarte upang suportahan ang mga bagsak na ecosystem sa harap ng pagbabago ng klima at iba pang natural na sakuna.
Ang mga swarm robotics ay may potensyal na palakihin upang makagawa ng mga sintetikong bubuyog at insekto na maaaring mag-pollinate ng mga pananim at iba pang mahahalagang halaman upang matiyak ang kanilang kaligtasan at maiwasan ang isang sakuna.
Ang mga gawaing kailangang kumpletuhin sa malalaki o hindi nakabalangkas na mga lokasyon kung saan walang imprastraktura na maaaring magamit upang pamahalaan ang mga robot, tulad ng walang accessible na network ng komunikasyon o global localization system, ay isa pang posibleng domain ng aplikasyon para sa swarm robotics.
Maaaring gamitin ang mga robot swarm para sa mga ganitong uri ng gawain dahil maaari silang gumana nang nakapag-iisa nang walang tulong ng anumang imprastraktura o koordinasyon sa labas.
Ang underwater o extraterrestrial planetary exploration, monitoring, demining, at search and rescue ay ilang halimbawa ng mga trabaho sa hindi nakaayos at malalaking kapaligiran.
Bilang karagdagan, iminungkahi na ang mga diskarte ng swarm robotics ay maaaring gamitin upang halos ganap na palitan ang mga kumbensyonal na puwersa.
Sa anyo ng mga autonomous drone, ang mga robot ay malawakang ginagamit ng ilang air forces sa buong mundo, at ang US navy ay nag-eksperimento sa mga robotic fleets na maaaring tumugon kaagad sa mga pagbabanta.
Sa kabutihang palad, may iba pa, higit pang mga benign application para sa teknolohiyang ito. Ang pagtatrabaho ng mga swarm robot upang pamahalaan ang isang network ng mga sasakyang nasa lupa o nasa himpapawid o upang bumuo ng isang matatag na misyon sa paggalugad ay maaaring magbigay daan para sa mga autonomous na sasakyan.
Konklusyon
Sa kabuuan, ang Swarm Robotics ay umuunlad at lumalaki, at ang mga feature tulad ng robot autonomy, desentralisadong kontrol, ang kapasidad para sa paggawa ng desisyon ng grupo, mataas na fault tolerance, atbp. ay ginagawang angkop ang Swarm Robotics para sa paglutas ng mga praktikal na isyu.
Kasama sa mga hinaharap na paggamit para sa swarm robotics ang naka-target na paghahatid ng materyal, tumpak na pagsasaka, swarm 3D printing, pagsubaybay, pagtatanggol, mga operasyon sa paghahanap at pagsagip, at marami pa.
Ang paggawa ng proseso ng pagmamanupaktura ng kuyog sa matipid na paraan at pagbuo ng isang maaasahang diskarte para sa pagbuo ng control algorithm para sa bawat miyembro ng kuyog ay dalawa sa mga pangunahing problema na dapat malampasan sa daan.
Mag-iwan ng Sagot