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.

Klepněte pro větší obrázek
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.

Klepněte pro větší obrázek
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.

Diskuze (11) Další článek: Zprávy Živě: Microsoft také touží po chytrých hodinkách

Témata článku: Technologie, Roboti, Procesory, Komplexní systém, Trojrozměrné prostředí, Miniaturní robot, Jednoduchá konstrukce, Reálný test, Robota, Hejno, Proces, Jednoduchý robot, Plodiny, Sheffield, Robot, Trojrozměrný snímek, Okolí


Určitě si přečtěte

Že by konečně revoluce? Nové chytré hodinky od Garminu mají průhledný solární panel

Že by konečně revoluce? Nové chytré hodinky od Garminu mají průhledný solární panel

** Chytré hodinky mají relativně malou výdrž ** Sportovní fénixy od Garminu jsou na tom ale lépe ** Poslední verze nabízí dokonce transparentní solární panel

Jakub Čížek | 56

20 tipů a triků pro Gmail: Užitečné maličkosti, které zefektivní práci s e-maily

20 tipů a triků pro Gmail: Užitečné maličkosti, které zefektivní práci s e-maily

** V Gmailu je řada užitečných funkcí, které možná všechny neznáte ** Odeslání mailu můžete například pozdržet či naplánovat na později ** Nad Gmailem můžete mít s několika triky daleko lepší kontrolu

Karel Kilián | 25

Pojďme programovat elektroniku: České chytré zásuvky Netio pro kutily i firmy

Pojďme programovat elektroniku: České chytré zásuvky Netio pro kutily i firmy

** Wi-Fi zásuvky nevyrábí pouze Čína ** Vyzkoušeli jsme českou Netio PowerCable ** Je přímo určená pro vývojáře, má totiž jednoduché JSON API

Jakub Čížek | 43

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 6

Wi-Fi 6 konečně začíná dostávat smysl. Poradíme, jak ji využít

Wi-Fi 6 konečně začíná dostávat smysl. Poradíme, jak ji využít

** Na trh míří první levné Wi-Fi 6 routery ** Nabídka zařízení, zejména notebooků, každý den roste ** Poradíme, jak nejlépe přejít s domácností na Wi-Fi 6

Tomáš Holčík | 26

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

** Představte si biblickou potopu ** Nejprve zaniknou Děčín a Břeclav, pak i Brno a Praha ** Hlavním městem se stane Jihlava a zbytky Čechů přežijí na Kvildě

Jakub Čížek | 92


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest 20 procesorů

Srovnání 15 True Wireless sluchátek

Vyplatí se tisknout fotografie doma?

Vybíráme nejlepší základní desky