Групова робототехніка

Велика кількість роботів виконує одне завдання.

Групова́ робототе́хніка — порівняно нова область робототехніки, заснована на ідеї одночасного контролю дуже великої кількості роботів з метою виконання завдань, які індивідуальні машини не можуть виконати поодинці. Це досягається за допомогою комбінації мініатюризації комп'ютерів та опорно-рухових систем, ультра-легких матеріалів, компактних датчиків і бездротових технологій.

Передбачається, що бажана колективна поведінка виникає із взаємодії роботів між собоюб а також їх взаємодії з навколишнім середовищем. Такий підхід відноситься до наукового напрямку по штучному колективному інтелекту, що виник при проведенні біологічних досліджень комах, зокрема, мурах, бджіл, а також при дослідженні в інших областях природи, де має місце ройова поведінка.

Історія

Ранні покоління цих роботів були порівняно великими і громіздкими, ще не мали необхідної обчислювальної потужності, щоб брати участь в яких-небудь складних операціях. Хоча вони здатні літати, вони були в основному експериментальними, розміром з птаха, спиралися на важкі компоненти з акумуляторами, які швидко розряджались. Технології значно покращилися в кінці 2000-х років, впритул підійшовши до нової ери дронів-шпигунів розміром з комаху.[1] Вони можуть імітувати структуру тіла, рух і поведінку реальних комах. Рій таких дронів може утворювати рознесену у просторі антенну решітку для ведення радіотехнічної розвідки або протяжний у просторі постановник завад [1].

Протягом наступних двох десятиліть подальші поліпшення в цій галузі та віддаленого управління дозволять машинам працювати в більш великих і продуктивних мережах, і в той же час, електронні компоненти за десятиліття зменшаться в розмірі на два порядки[2].

Мережа для «рою»

На відміну від просто розподілених робототехнічних систем, групова робототехніка підкреслює велику кількість роботів, а також припускає масштабованість, наприклад, з використанням тільки локального зв'язку. Цей локальний зв'язок може бути виконаний, наприклад, на базі бездротових систем передачі даних в радіочастотному або інфрачервоному діапазонах.

Від централізованого інтелекту до ройового

Основа програмного коду майбутнього, тобто дифузний прикладний код, базується на трьох основних принципах:

  • Взаємодії між кодами двох об'єктів стає слабкішим, якщо кількість об'єктів збільшується. Тому несинхронізовані взаємодії - це майбутнє програм, заснованих на колективному інтелекті, і працюють вони паралельно один з одним.
  • Поняття мікро-компонентів тісно пов'язане з поширенням коду, яке контролюється на макроскопічному рівні.
  • Алгоритми необхідно адаптувати до певних проблем, тобто вони повинні знайти способи, щоб вирішувати проблеми самостійно. Майбутні програми будуть розвиватися відповідно до завдань, які вони здійснюють у рамках свого середовища. Концепція використовує мутацію додатків[3].

Примітки

  1. ↑ а б Слюсарь В.И. Микропланы: от шедевров конструирования к серийным системам. //Конструктор. – 2001. - № 8. – С. 58 - 59.- [1].
  2. ↑ 2035–2040 – групповая робототехника достигает нано масштабов [Архівовано 29 жовтня 2013 у Wayback Machine.](рос.)
  3. ↑ Жан-Баптист Волдер, нанокомп'ютер і ройовий інтелект. Лондон, ISTE, 2007, с. 242-248, ISBN 1847040020

Див. також