Исследователи специально создали «глупых» роботов, чтобы проверить их умения

Американские разработчики намеренно урезали техническое оснащение мини-роботов и посмотрели, какие задачи могут выполнять такие устройства, будучи «глупыми». О работе ученых пишет журнал Science Advances.

Группа исследователей во главе с Даной Рэндалл, профессором компьютерных технологий ADVANCE, и Дэниелом Голдманом, профессором физики из Технологического института Джорджии, хотели показать, что даже самый простой из роботов все еще может выполнять сложные задачи.

Результаты выполнения этих задач с помощью «глупых роботов» (по сути, мобильных сыпучих частиц) превзошли ожидания ученых. Исследователи сообщают о возможности удалить все датчики, а также связь, память и вычислители, и при этом выполнить набор задач за счет использования физических характеристик роботов.

BOBbots (behaving, organizing, buzzing bots — с англ. дословно «ведущие себя, организованные, жужжащие боты»), названные так в честь пионера физики сыпучих тел Боба Берингера, «настолько тупые, насколько это возможно», — объясняет Рэндалл. «Их цилиндрическое шасси имеет вибрирующие щетки внизу и ослабленные магниты на периферии, из-за чего они проводят больше времени в местах с большим количеством соседей». Экспериментальная платформа была дополнена точным компьютерным моделированием под руководством студента факультета физики Технологического института Джорджии Шэнкая Ли.

Несмотря на простоту BOBbots, исследователи обнаружили, что, когда роботы движутся и натыкаются друг на друга, они «формируют компактные агрегаты, способные коллективно расчищать мусор, который слишком тяжел для перемещения в одиночку». «В то время как большинство людей создают все более сложные и дорогие роботы, чтобы гарантировать координацию, мы хотели посмотреть, какие сложные задачи можно решить с помощью очень простых роботов», — отмечает Голдман.

Их работа была вдохновлена ​​теоретической моделью движения частиц на шахматной доске. Теоретическая абстракция, известная как самоорганизующаяся система частиц, была разработана для тщательного изучения математической модели BOB-ботов. Используя идеи теории вероятностей, статистической физики и стохастических алгоритмов, исследователи смогли доказать, что теоретическая модель претерпевает фазовый переход по мере увеличения магнитных взаимодействий — скачкообразный переход от рассредоточенного состояния к агрегированию в большие компактные кластеры, подобно фазовым изменениям, которые мы видим в обычных повседневных системах, таких как вода и лед.

«Строгий анализ не только показал нам, как создавать BOB-ботов, но и выявил присущую нашему алгоритму надежность, которая позволяла некоторым роботам быть неисправными или непредсказуемыми», — отмечает Рэндалл.


Читайте также

— Изменение климата сместило ось Земли

— Создана первая точная карта мира. Что не так со всеми остальными?

— Вертолет Ingenuity успешно взлетел на Марсе

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы нашли «потерянную» половину материи во Вселенной
Космос
Микробы оказались каннибалами: голодные бактерии поедают соседей, чтобы выжить
Наука
Математики прочитают открытые лекции по оптимизации в Университете Иннополис
Иннополис
Solar Orbiter впервые сфотографировал полярную область на Солнце
Космос
Физики смоделировали «создание света из ничего» в вакууме
Наука
«Уэбб» рассмотрел ледяной мир на странной орбите вблизи Солнечной системы
Космос
В Китае человеческие сердца впервые вырастили в эмбрионах свиней
Наука
Астрономы наблюдали рождение гигантского Юпитера в 430 световых годах от Земли
Космос
Toyota откроет первый в мире «город роботов» у подножия горы Фудзи
Новости
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука
В космосе впервые обнаружили гигантскую молекулу с 24 атомами углерода
Космос
Из-за отказа от прививок в России растет заболеваемость корью и коклюшем
Наука