Že nekaj časa so med nami. Drobni mikroboti, ki se skupaj borijo proti boleznim, najdejo izgubljenega vojaka ali celo zgradijo novo strukturo, so se pojavili v znanstvenofantastičnih filmih, kot je Manjšinsko poročilo v preteklosti. Več podjetij, vključno z IBM in HP, je pokazalo, kako lahko nekaj majhnih robotov komunicira med seboj, da opravi nalogo.
Zdaj so raziskovalci s Harvarda razvili kilobot, majhen robot, ki za gradnjo in komunikacijo z infrardečo povezavo stane le 14 dolarjev. Glavna razlika: stotine ali celo tisoče kilobotov bi lahko opravljalo zapletene naloge. V prihodnosti bi ti roboti lahko postavili temelje za hitro sestavljanje prototipov. Predstavljajte si na tisoče kilobotov, ki gradijo most ali celo nebotičnik ali vstopajo v vojno območje, da bi našli sovražne objekte in onesposobili orožje.
Mike Rubenstein je podoktorski sodelavec, ki dela v raziskovalni skupini za samoorganizirajoče sisteme na univerzi Harvard. Pojasnil je, da drobni boti uporabljajo dva vibrirajoča motorja za gibanje in z drugimi roboti komunicirajo tako, da na površino pošljejo infrardečo svetlobo - lokacijo drugih botov poznajo tako, da odčitajo jakost svetlobe.
Po njegovih besedah je glavna razlika med nekaterimi prejšnjimi rojnimi roboti in kilobitom v tem, da so novi roboti resnični roboti: delujejo skupaj, vendar ne sledijo le vnaprej določeni poti. So bolj podobni Roombi kot RC avtomobilu, ki samo sledi ukazom operaterja. S Roombo ima bot dovolj inteligence za spremljanje okolja, ki išče ovire in uporablja tisoče algoritmov za iskanje optimalne poti.
"Glavna kratkoročna aplikacija je testiranje algoritmov rojev na obsežnem robotskem sistemu," pravi Rubenstein. »Lahko jih programiramo za premikanje in interakcijo s sosednjimi roboti. Doslej smo delali na iskanju in raziskovanju. "
Rubenstein pravi, da si lahko predstavlja prihodnji scenarij, v katerem bote uporabljajo za vojaške spopade. Skupina je že razvila načrt, imenovan Termes, kako bi kiloboti lahko zgradili 3D strukturo. Ekipa dela na obsežnem uvajanju kilobotov. Rubenstein predvideva tudi robote, ki se uporabljajo za izobraževanje, kar imenuje "skupinska navigacija vozil" in za kartiranje okolja - tehnika, ki približuje, kako bi bila regija videti po koroziji ali po posledicah podnebnih sprememb.
Medicinski scenariji
Drug primer obsežne interakcije rojev vključuje tako imenovane "delce ninje", ki jih razvija IBM. Ti majhni polimerni roboti delujejo kot celica v telesu - vsebujejo električni naboj in jih kot magnet privlačijo nalezljivi povzročitelji v telesu. Zdravniki bi lahko z delci nindže, ki delujejo samostojno v telesu, našli rano in začeli popravljati poškodovane celice.
»Ko ti polimeri pridejo v stik z vodo v telesu ali na njem, se sami sestavijo v nanostrukturo, ki je zasnovana za ciljanje membran bakterij na podlagi elektrostatične interakcije in prebije njihove celične membrane in stene. Fizična narava tega delovanja preprečuje, da bi bakterije razvile odpornost na te nanodelce, «pravi Jim Hedrick, raziskovalec pri IBM-u.
"Ta sredstva preprečujejo, da bi bakterije razvile odpornost na zdravila, saj dejansko prodrejo skozi bakterijsko celično steno in membrano, kar je bistveno drugačen način napada v primerjavi s tradicionalnimi antibiotiki," pravi Hedrick. Koncept roja, podoben tistemu, ki ga razvija Rubenstein, pomeni, da vsak posamezen polimer ne more izpolniti svoje naloge sam, ampak mora sodelovati z drugimi povzročitelji za boj proti okužbi in spreminjanje celic v telesu.
Zanimivo je, da Hedrick pravi, da bi se lahko delci nindže uporabljali tudi v komercialne namene, ne samo na medicinskem področju ali v raziskovalnem laboratoriju. Pravi, da bi lahko nanostrukture vgradili v milo za roke, dezodorante, namizne robčke in razkužila za roke za boj proti okužbam. Lahko se uporabljajo tudi za boj proti večjim okužbam, kot sta tuberkuloza in pljučne bolezni. Ko so delci programirani, izvršijo svoje "poslanstvo" in se nato naravno raztopijo.
Prihodnji scenariji
Rubenstein se je obotavljal teoretizirati prihodnje scenarije kilobotov. Vendar si lahko predstavljamo, kako bi lahko rojni roboti postali del našega vsakdana. Drugo vprašanje je, ali bi na tisoče botov, ki gradijo mostove, odkrivali okužbe ali se borili v naših bitkah, privedlo do mikroarmagedona. Toda ideja senzorjev v fizičnih predmetih je že resničnost.
En primer je košarka 94Fifty, ki se prodaja za približno 3000 dolarjev. Žoga vsebuje senzor, ki komunicira s programsko opremo za analizo igralčevega strela. Programsko opremo lahko uporabimo za usposabljanje novih igralcev o strelski mehaniki, podatke pa lahko uporabimo za celotno ekipo, ki analizira, kako igrajo igro in kako izboljšajo svoje sposobnosti. Ta analiza panja, ki je že resničnost, kaže, kako lahko vgrajeni senzorji delujejo skupaj v skupini.
Swarmboti uporabljajo podoben koncept: lahko jih vdelajo v fizične predmete, komunicirajo med seboj in nato o svojih dejavnostih poročajo nazaj na osrednji strežnik.
To je še posebej zanimivo v scenariju bojnega polja. Swarmboti bi lahko delovali kot novi iRobot 110 FirstLook, bot za hitro uvajanje, ki ga vržete na tla.
Bot zmore 15-metrski padec in je vodoodporen do 3 čevljev. Čeprav ni velikosti mikrobota (vsak FirstLook je dolg približno deset centimetrov in tehta pet kilogramov), bi lahko delali v panju, podobno kot so programerji zasnovali roj sesalnikov iRobot Roomba za čiščenje velikih površin. Pred kratkim smo opazovali dve sobi, ki sta skupaj sesali sobo, se izogibali in komunicirali, da bi čistilno delo končali v polovici časa.
Boti FirstLook že uporabljajo infrardečo svetlobo za iskanje poti na bojnem polju. Čeprav ne delujejo samostojno in še ne komunicirajo med seboj, si je enostavno predstavljati, kako bi tovrstni roboti lahko usklajevali raziskovalno misijo na sovražnikovem ozemlju.
Droni Swarmbot bi lahko opravljali nadzorne naloge, kot je razvidno iz prihajajočih Ghost Recon: Prihodnji vojak igra Ubisofta, ki zagotavlja izvidništvo, ki varuje vojake. Seveda so ti prihodnji scenariji morda videti kot znanstvena fantastika. Obstajajo vprašanja o stroških vsakega bota na bojnem polju, vojaški uradniki pa so zaradi moralnih posledic (ljudje imajo možnost boljših impulznih odločitev) zadržati uporabo robotov v bojnih situacijah. Vojaški roboti se danes uporabljajo predvsem za pregled bojišča.
Vendar se bo, tako kot pri vsakem prizadevanju za robotiko, to spremenilo z izboljšanjem umetne inteligence. Swarmbote bi lahko programirali s skupinskim odpovednim sistemom, ki je močnejši od posameznega bota. Lahko bi jih poslali v vojno območje, da bi našli ranjene vojake, popravili vozila in celo onemogočili sovražno orožje.
Za zdaj je tehnologija swarmbot trdno v zgodnji razvojni fazi. Kilobot je doslej najboljši primer, ki dokazuje, kako bi poceni bot lahko opravljal preprosta opravila in sodeloval v hordi. Ali to vodi v roj botov, ki vam lahko pokosijo travo, popravijo ograjo ali na dvorišču zgradijo drevesno utrdbo, še vedno ni znano.
