Grupperobotik

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 20. juni 2015; checks kræver 12 redigeringer .

Group robotics er en ny tilgang til at koordinere systemer af mange robotter, som består af et stort antal for det meste simple fysiske robotter . [1] Det antages, at den ønskede kollektive adfærd opstår fra robotters interaktion med hinanden og deres interaktion med omgivelserne. Denne tilgang refererer til den videnskabelige retning af kunstig sværm intelligens , som opstod under den biologiske forskning af insekter, især myrer, bier, samt i forskning i andre områder af naturen, hvor sværm adfærd finder sted.

Definition

Grupperobotforskning er studiet af robotdesign, udseende og adfærdskontrol . Dens udseende er relateret til (men ikke begrænset til) en systemisk effekt af en adfærd observeret hos sociale insekter kaldet sværm-intelligens . Relativt simple regler for individuel adfærd kan skabe kompleks, organiseret adfærd for hele sværmen. Nøglepunktet er interaktionen mellem medlemmerne af gruppen, som skaber et system med konstant feedback. Sværmadfærd inkluderer en konstant ændring af deltagere, der interagerer med hinanden, såvel som hele gruppens adfærd som helhed.

I modsætning til simpelt distribuerede robotsystemer lægger grupperobotik vægt på et stort antal robotter og foreslår også skalerbarhed , for eksempel ved kun at bruge lokal kommunikation. Denne lokale kommunikation kan for eksempel ske på basis af trådløse datatransmissionssystemer i radiofrekvens- eller infrarødområdet.

Et vigtigt værktøj til den systematiske undersøgelse af gruppeadfærd er videosporing , selvom andre sporingsmetoder er tilgængelige. For nylig[ hvornår? ] på Bristol Robotics Laboratory har udviklet et ultralydssværmsporingssystem til forskningsformål. Yderligere forskning er nødvendig for at finde teknikker, der vil give en pålidelig forudsigelse af gruppeadfærd, når kun egenskaberne for dens individuelle medlemmer er givet.

Formål og applikationer

Nøglefaktorerne i grupperobotteknologi er miniaturisering og omkostninger. Det er de to hovedproblemer ved at skabe store grupper af robotter, så det enkelte teammedlems enkelthed bør lægges særlig vægt på, og tilgangen ved hjælp af sværm-intelligens er berettiget for at opnå meningsfuld adfærd på gruppeniveau frem for på individniveau.

Potentielle anvendelser af grupperobotik omfatter opgaver, der kræver miniaturisering ( nanorobotter , mikrobots), samt løsning af distribuerede sansningsproblemer i mikroelektromekaniske systemer eller i den menneskelige krop. På den anden side kan grupperobotik være velegnet til at løse problemer, der kræver billige produkter, for eksempel at skabe rumudvidede jammere [2] , når man rydder miner eller fouragerer husdyr. Derudover bruger nogle kunstnere grupperobotteknikker til at realisere nye former for interaktiv kunst.

I juni 2019 demonstrerede US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) driften af ​​Squad X-systemet, bestående af jord- og flyvende dronerobotter, og designet til rekognoscering af slagmarken. En videreudvikling af denne idé bør være det offensive Swarm-Enabled Tactics (OFFSET) system, der udvikles, som forener 250 dronerobotter, der transmitterer information om det nødvendige areal af jordens overflade. [3]

Fra centraliseret intelligens til sværm-intelligens

Grundlaget for fremtidens programmeringskode, dvs. diffus ansøgningskode er baseret på tre hovedprincipper:

  1. Samspillet mellem koderne for to objekter bliver svagere, hvis antallet af objekter stiger. Derfor er usynkroniserede interaktioner fremtiden for sværmefterretningsprogrammer, og de arbejder parallelt med hinanden.
  2. Begrebet mikrokomponenter er tæt forbundet med distributionen af ​​kode, som styres på makroskopisk niveau.
  3. Algoritmer skal tilpasses til bestemte problemer, dvs. de skal finde måder at løse problemer på på egen hånd. Fremtidige programmer vil udvikle sig i overensstemmelse med den opgave, de løser i deres miljø. Konceptet bruger applikationsmutation. [fire]

Se også

Noter

  1. H. Hamann, Swarm Robotics: A Formal Approach, Springer, New York, 2018.
  2. Slyusar V.I. Mikroplaner: fra designmesterværker til serielle systemer. //Konstruktør. - 2001. - Nr. 8. - S. 58 - 59.- [1] .
  3. OFFSET: flyvende assistenter til bykamp . warspot.ru. Hentet 12. august 2019. Arkiveret fra originalen 12. august 2019.
  4. Jean-Baptiste Waldner, Nanocomputers and Swarm Intelligence. ISTE, 2007, s. 242-248, isbn = 1847040020  (engelsk)

Links