İçindekiler[Saklamak][Göstermek]
Ordu karınca kolonileri, ormanda yiyecek veya malzeme ararken, genellikle tek tek karıncaların üstesinden gelemeyeceği coğrafi boşluklarla karşılaşırlar.
Böylece dallar veya yapraklar yerine kendilerini kullanarak köprüler kurarlar. Sorumlu net bir lider olmadan, böcekler bir şekilde vücutlarını birleştirmeye karar vererek bazı karıncaların geçmesine ve nesneye ulaşmasına izin veren canlı bir köprü oluşturur.
Bu, genellikle olarak bilinen sürü zekasıdır. sürü yapay zeka. Bu ifade, amaçları gerçekleştirmek için uyum içinde hareket eden biyolojik veya yapay ajanların koordineli, merkezi olmayan toplu davranışına atıfta bulunur.
Bal arıları, potansiyel yeni kolonileri bulmak için "keşif arıları" gönderirken sürü zekasını kullanır. Kuşlar tüneklerine göç ettiklerinde ve yiyecek aramak için sürüler oluşturduklarında, bunun mükemmel bir örneğidir.
Ek olarak, balıklar onu okullar oluşturmak için kullanırlar, bu da onlara yırtıcılara dikkat etmeleri için sadece iki yerine binlerce göz verir. Yani sayılarda güç ve zeka vardır.
Bireysel robotlardan herhangi birinin muhtemelen kendi başına başaramayacağı görevleri yerine getirmek için özerk bir şekilde birlikte çalışan temel robot grupları oluşturmaya çalışan sürü robotiği disiplini, bu kolektif hayvan davranışları tarafından motive edilir.
Sürü robotları, karmaşık görevleri maliyetli veya çok karmaşık olmadan tamamlayabilir.
Bunun yerine, "bir ışık kaynağına doğru ilerleme" gibi temel yönergeler, algoritmalar tarafından her bir robota atanabilir. Ardından, robotların etkileşimleri yoluyla karmaşık davranışlar gelişebilir.
Ancak diğer durumlarda, robotların ortaya çıkan bu özellikleri sergilemesi daha zor.
Bu makale, özellikleri, uygulamaları ve daha fazlası dahil olmak üzere sürü robotlarını yakından inceleyecektir.
Sürü Robotik nedir?
Sürü robotiği, robotlar arasındaki yerel etkileşimlerden ve robotlar ile çevreleri arasındaki etkileşimlerden arzu edilen bir kolektif davranışın ortaya çıkmasını sağlamak için yapı ve davranış olarak robotların ne kadar basit inşa edilebileceğinin incelenmesidir.
Basitçe söylemek gerekirse, sürü robotiği, arı, kuş veya balık sürüleri gibi doğal sistemlerde görülenlere benzer avantajlı yapılar ve davranışlar geliştirerek sorunları çözmek için birlikte çalışan birçok robotun kullanılmasıdır.
Sürü zekası fikirleri veya merkezi olmayan, kendi kendini organize eden sistemlerin kolektif davranışı, sürü robotiğinin (doğal veya yapay) pratik disiplininin temelidir.
Sürü zekası üzerine yapılan araştırmalar, karınca kolonileri, balık okulları, kuş sürüleri vb. gibi doğada görülen biyolojik sistemlerden büyük ölçüde etkilenir.
Bu tür doğal sürüler, çok sınırlı becerilere ve faaliyet veya topluluk hakkında çok az genel anlayışa sahip bireyleri içerir.
Bununla birlikte, araştırmacılar, bu sürülerin en yakın komşularıyla yerel temas ve buna bağlı bilgi aktarımı yoluyla çok karmaşık ve akıllı grup davranışı sergileyebileceğini göstermiştir.
Sürü robotiği, bu özellikleri ve açıklamaları içerir. Amaç, kendi başlarına son derece temel yapılara ve davranışlara sahip olan ve gerekli aktiviteyi yapamayan robotlar yaratmaktır.
Bununla birlikte, bu basit robotlar, karmaşık, pratik sürü davranışının oluşumuyla sonuçlanan gerekli görevi gerçekleştirmek için bir grup veya sürü olarak iletişim kurar ve birlikte çalışır.
Sürü robotları şu anda hem askeri hem de keşif faaliyetlerinde kullanılmaktadır. Yakında madencilik ve tarım da dahil olmak üzere sektörlerde mevcut olabilirler.
Swarm robotları nasıl çalışır?
Sürü robotları genellikle standart otonom robotlardan çok daha az ölçüm yapar (ancak bir nanobot kadar küçük olmasa da).
Bir görevin tamamlanması için, birkaç düzineden binin üzerine kadar değişebilen bir robot sürüsünün kusursuz bir şekilde birlikte çalışması gerekir.
Bu, birçok bireyden oluşan ancak hiçbiri tarafından kontrol edilmeyen bir sistemde yüksek düzeyde esneklik sağlayan “sürü zekası” olarak bilinen bir tür organizasyon kullanılarak gerçekleştirilir.
Bu, belirli böceklerin, hayvanların, kuş sürülerinin ve hatta balık sürülerinin sürülerinde gözlemlenen biyolojik ilkelere dayanmaktadır.
Sürü robotları, esas olarak, bir görevi tamamlamak için ve dış uyaranlara yanıt olarak bu canlıların kolektif bir faaliyet gösterme yeteneklerini taklit etmeye çalışırlar.
Yüksek derecede makine yedekliliği, bir robot sürüsünün benzer bir şekilde çalışmasına izin verir; bu, bir veya birkaç robotun kaybının, sürünün bir bütün olarak işlev görme yeteneğini önemli ölçüde etkilemeyeceği anlamına gelir.
Bu nedenle, sürü robotları, çeşitli durumlara kapsamlı bir şekilde konuşlandırılabilir ve yollarına çıkan zorluklara rağmen bir görevi tamamlamak için kendilerini dinamik olarak dağıtabilirler.
Sürü Robotlarının Özellikleri
- Robot sürüsü kendi kendine yeterli olmalı ve çevresini algılayıp tepki verebilmelidir.
- Sürü homojen olmalıdır; birkaç gruplandırması olabilir, ancak bunların çok fazla olmaması gerekir.
- Bir robot sürüsünün birim olarak yapması gereken her görev, yeterli sayıda robot tarafından desteklenmelidir.
- Tüm robotların, sürü ortaklarının komşularıyla yalnızca yerel algılama ve iletişim yeteneklerine sahip olması gerekir. Bu, sürünün koordinasyonunun yayılmasını ve sistemin ölçeklenebilir olmasını sağlar.
- Sürüdeki her robot, birincil hedefine ulaşma konusunda beceriksiz ve etkisiz olmalıdır; bu nedenle başarılı olmak ve performansı artırmak için birlikte çalışmalıdırlar.
Uygulamalar
Sürü robotları sayesinde şu anda karşı karşıya olduğumuz en zorlu sorunlardan bazılarını çözebileceğimizi umuyoruz. başvurabilirler insan yaratıcılığı Ölçeklendirme ve her ortama uyum sağlama kapasiteleri sayesinde hemen hemen her koşulda.
Örneğin, iklim değişikliği ve diğer doğal afetler karşısında bozulan ekosistemleri desteklemek için potansiyel bir strateji olarak çok sayıda araştırma yapılmıştır.
Sürü robotiği, hayatta kalmalarını sağlamak ve feci bir felaketi önlemek için ekinleri ve diğer önemli bitkileri tozlaştırabilecek sentetik arılar ve böcekler üretme potansiyeline sahiptir.
Erişilebilir iletişim ağı veya küresel yerelleştirme sistemi gibi robotları yönetmek için kullanılabilecek altyapının olmadığı büyük veya yapılandırılmamış konumlarda tamamlanması gereken görevler, sürü robotiği için başka bir olası uygulama alanıdır.
Robot sürüleri, herhangi bir altyapı veya dış koordinasyon yardımı olmadan bağımsız olarak çalışabildikleri için bu tür görevler için kullanılabilir.
Sualtı veya dünya dışı gezegen keşif, izleme, mayın temizleme ve arama ve kurtarma, yapılandırılmamış ve devasa ortamlardaki işlere birkaç örnektir.
Ek olarak, sürü robotik tekniklerinin neredeyse tamamen geleneksel kuvvetlerin yerini almak için kullanılabileceği öne sürülmüştür.
Otonom dronlar biçiminde, robotlar dünya çapında çeşitli hava kuvvetleri tarafından zaten yaygın olarak kullanılıyor ve ABD donanması, tehditlere anında tepki verebilen robotik filolarla deneyler yaptı.
Neyse ki, bu teknoloji için çok daha iyi huylu uygulamalar var. Bir kara veya hava aracı ağını yönetmek veya sağlam bir keşif görevi oluşturmak için sürü robotlarının kullanılması, otonom araçların önünü açabilir.
Sonuç
Özetlemek gerekirse, Swarm Robotics gelişiyor ve büyüyor ve robot özerkliği, merkezi olmayan kontrol, grup karar verme kapasitesi, yüksek hata toleransı vb. özellikler, Swarm Robotics'i pratik sorunları çözmek için çok uygun hale getiriyor.
Sürü robotiğinin gelecekteki kullanımları, hedeflenen malzeme teslimatı, hassas çiftçilik, sürü 3D baskı, gözetim, savunma, arama ve kurtarma operasyonları ve daha fazlasını içerecektir.
Sürünün üretim sürecini ekonomik olarak uygulanabilir kılmak ve sürünün her bir üyesi için kontrol algoritması oluşturmak için güvenilir bir yaklaşım geliştirmek, bu süreçte üstesinden gelinmesi gereken kilit sorunlardan ikisidir.
Yorum bırak