Samoorganizující se roboti nepotřebují žádné procesory

Moderní roboti obsahují spoustu senzorů a výpočetní výkon schopný zpracovat, vyhodnocovat a porovnávat množství objektů. Vědci ale zjistili, že pro samoorganizaci není nutný takřka žádný výpočetní výkon.
Samoorganizující se roboti nepotřebují žádné procesory

Samoorganizace je proces, který můžeme vidět všude kolem nás a v rámci různých úrovní. Ať už jde o fyziku, chemii, matematiku, biologii nebo zvířecí skupiny či lidskou společnost, samoorganizace udržuje vnitřní organizaci systému bez toho, aniž by bylo potřeba jakékoli vedení.

Fugle,_├Şrns├Ş_073.jpg
Hejna ptáků jsou typickou ukázkou samoorganizace v přírodě (Zdroj: Wikipedia)

Asi nejtypičtějším příkladem, který určitě každý z nás zná, jsou hejna ptáků nebo ryb, u kterých lze samoorganizaci vidět poměrně snadno. Vědci nyní s jednoduchými roboty ukázali, jak lze dosáhnout samoorganizace bez nutnosti inteligence, složitých výpočtů, paměti nebo znalosti okolí.

Když roboti táhnou spolu

Vědci z univerzity v Sheffieldu se pokusili samoorganizaci v té nejjednodušší podobě vytvořit pomocí jednoduchých malých robotů, kteří se pohybují po ploše.

Reálný test byl proveden s 40 roboty, přičemž každý měl pouze optický senzor, který byl napojen na primitivní rozhodovací soustavu – zda je v obraze stejný robot či nikoli (pozitivní nebo negativní zpětná vazba). Podle situaci tak nastane rotace nebo posun. A to je vše. Trochu to připomíná jednoduchá pravidla například Game of Life, která nakonec vyústí ve složité a komplexní systémy..

Žádné vyhodnocování vzdálenosti, povrchu, žádné porovnání s předchozím snímkem – nic se neukládá, roboti reagují vždy jen v danou chvíli. Zkrátka žádné výpočty. To poměrně boří současné složité systémy, které byly nutné pro tvorbu robotických hejn. Díky jednodušší samoorganizaci tak není nutné mít v případě každého robotu složité a velké součástky a vše může fungovat jednoduše a pomocí miniaturních konstrukcí.

Jednou z výhod samoorganizujících se systémů je i větší odolnost proti chybám. Pokud někteří jedinci ve skupině budou nějakým způsobem poškození, většina ostatních jedinců ve skupině udrží hejno funkční a nedojde k rozkladu skupiny.

Tisíce robotů pracujících spolu

Vědci byli schopní vytvořili počítačovou simulaci, na které ověřili, že na stejném principu lze dosáhnout samoorganizace i v rámci tisíců robotů. V současné verzi se samozřejmě počítá pouze s dvourozměrnou plochou, na které roboti operují, další fáze je tak trojrozměrné prostředí.

140416225324-large.jpg
Spousta robotů může pracovat jako jeden a nepotřebují k tomu žádné složité výpočty, komunikaci nebo paměť (Zdroj: University of Sheffield)

Absence jakýchkoli složitých čipů by mohla umožnit nejen tvorbu miniaturní robotů o velikost komára, kteří se budou třeba starat o sběr dat v daném okolí, ale také konstrukci nanorobotů určených pro lidské tělo.

Takoví nanoroboti by mohli mít zcela jednoduchou konstrukci a přes to by mohli společně plnit složitější úkol. Jedním z klíčových prvků je absence znalosti okolí. Roboti tak nemusí zpracovávat nadbytečné informace, které by byly výpočetně náročné, aby splnili zadaný úkol.

Stejně jako ptáci neřeší, zda „být či nebýt“ a proč je vlastně v noci tma, dokážou coby skupina pracovat jako chytrý celek bez vůdce, který by určoval a řídil jednotlivce ve skupině. Ostatně takto funguje civilizace obecně také. Výzkum má za cíl v podobném samoorganizujícím stylu interagovat i s okolními objekty a posunout laťku možností na další a použitelnější úroveň.

Jedním z příkladů využití je i velký počet miniaturních robotů, kteří se třeba starají o pole a sbírají data nebo rovnou ošetřují dané plodiny. A kdo ví, třeba se jednou dočkáme i efektivnějších robotů, kteří nahradí přírodní opylovače.

Abstrakt k výzkumu Self-organized aggregation without computation.

Článek patří do rubrik: Technologie, Roboti, Procesory

11 komentářů

Diskuze

  • AndyF1 , 12. 5. 2014 8:51:41
    "Jedním z klíčových prvků je absence znalosti okolí. Roboti tak nemusí...
  • Paul Wolf , 11. 5. 2014 13:22:28
    Zas až tak světoborný mi to nepřijde... Tohle jsme "programovali" na škole...
  • vsudebyldvakrat , 11. 5. 2014 10:48:32
    To se nedá číst, každá věc je v článku zmíněna 3x, ale to podstatné tam...

Určitě si přečtěte


Pokémon Go pro pokročilé: odhalte skutečný potenciál svých Pokémonů

Pokémon Go pro pokročilé: odhalte skutečný potenciál svých Pokémonů

** Ke hře Pokémon Go můžete přistoupit i více analyticky ** Za pomocí speciálního algoritmu můžete zjistit skutečný potenciál svých Pokémonů

22.  7.  2016 | Tomáš Holčík | 55

5 nástrojů, které pomohou vyhledat zapomenuté licenční klíče k softwaru

5 nástrojů, které pomohou vyhledat zapomenuté licenční klíče k softwaru

**Pokud ztratíte krabici od Windows nebo Office, lze vydolovat licenci ze systému ** Aplikace dokážou zjistit klíče až osmi tisíc programů ** Základem je schopnost uložit všechny klíče do souboru

23.  7.  2016 | Stanislav Janů | 15

Nové mapy Googlu vypadají jinak, podívejte se na rozdíly

Nové mapy Googlu vypadají jinak, podívejte se na rozdíly

** Google upravil design podkladů u své mapové služby ** Nové Mapy Googlu jsou čistší a mají dát vyniknout územním celkům a zajímavým místům ** Novinkou jsou tzv. oblasti zájmu ve městech

26.  7.  2016 | David Polesný | 37

Takhle prý vypadá budoucnost. Facebook vyslal do oblak dron, který je větší než dopravní boeing

Takhle prý vypadá budoucnost. Facebook vyslal do oblak dron, který je větší než dopravní boeing

** Google a Facebook soupeří, kdo vyvine lepší internetový dron ** Mají nabízet internet na venkově ** Facebook se nyní pochlubil letem obří Aquily

24.  7.  2016 | Jakub Čížek | 18


Aktuální číslo časopisu Computer

Testy nejnovějších produktů na českém trhu.

Informace ze světa internetu i bezpečnosti.

Plné verze programů zdarma pro všechny čtenáře.