โรบอท “โง่” สามารถทำงานที่ซับซ้อนได้โดยใช้ลักษณะทางกายภาพ

ในการให้กลุ่มของโรบอททำงานร่วมกัน นักวิจัยจะต้องออกแบบการโต้ตอบของพวกมันโดยอาศัยอัลกอริทึมและองค์ประกอบที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม หากโรบอทเหล่านั้นเป็นแบบง่ายและไม่มีการเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อน การทำงานร่วมกันสามารถเกิดขึ้นได้ยาก

ดานา รานดัลл ศาสตราจารย์แห่ง Georgia Institute of Technology และดาเนียล โกลด์แมน ศาสตราจารย์แห่ง Georgia Institute of Technology ได้นำทีมนักวิจัยในการแก้ไขปัญหานี้ ทีมงานได้พยายามแสดงให้เห็นว่าโรบอทที่ง่ายๆ ยังสามารถทำงานที่ซับซ้อนได้

การวิจัย ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances เมื่อวันที่ 23 เมษายน

โรบอท “โง่” สามารถทำงานที่ซับซ้อนได้

ทีมงานได้ใช้โรบอทที่เรียกว่า “ดัมบ์ โรบอท” ซึ่งเป็นแบบง่ายและไม่มีการเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อน และพวกเขาได้แสดงให้เห็นว่าโรบอทเหล่านี้สามารถทำงานที่ซับซ้อนได้โดยใช้ลักษณะทางกายภาพ

โรบอท BOBbots ซึ่งย่อมาจาก “behaving, organizing, buzzing bots” ได้รับการตั้งชื่อตาม Bob Behringer ผู้บุกเบิกด้านฟิสิกส์ของ颗粒

โรบอทเหล่านี้ “โง่” จนไม่สามารถทำงานได้โดยไม่มีการเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อน “ตัวถังของพวกมันมีแปรงสั่นใต้และแม่เหล็กที่หลวมบนขอบ ทำให้พวกมันใช้เวลาอยู่ที่ตำแหน่งที่มีเพื่อนบ้านมากกว่า” รานดัลล์กล่าว

https://www.youtube.com/watch?v=hsLJShwjknI

การจำลองคอมพิวเตอร์

นอกจากแพลตฟอร์มการลองแล้ว ทีมงานยังใช้การจำลองคอมพิวเตอร์ที่แม่นยำโดย Shengkai Li นักศึกษาฟิสิกส์แห่ง Georgia Tech การจำลองเหล่านี้ช่วยให้ทีมงานสามารถศึกษาด้านต่างๆ ของระบบที่ไม่สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการ

โรบอท BOBbots นั้นง่ายมาก แต่ทีมงานก็แสดงให้เห็นว่าเมื่อโรบอทเหล่านี้เคลื่อนที่และชนกัน “กลุ่มที่มีความหนาแน่นสูงสามารถเกิดขึ้นได้และสามารถเคลียร์ขยะที่หนักเกินกว่าที่โรบอทเดียวจะสามารถเคลียร์ได้” โกลด์แมนกล่าว “ในขณะที่คนส่วนใหญ่สร้างโรบอทที่ซับซ้อนและแพงเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานร่วมกันจะเกิดขึ้น เราต้องการดูว่าโรบอทที่ง่ายๆ สามารถทำงานที่ซับซ้อนได้หรือไม่”

การทำงานของทีมนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากแบบจำลองทางทฤษฎีของ颗粒ที่เคลื่อนที่บนกระดานหมากรุก และเพื่อศึกษาบทจำลองทางคณิตศาสตร์ของโรบอท BOBbots ทีมงานได้พัฒนาแบบจำลองที่เรียกว่า “ระบบ颗粒ที่จัดระเบียบตนเอง” โดยการดึงจากทฤษฎีความน่าจะเป็น ฟิสิกส์สถิติ และอัลกอริทึมสุ่ม ทีมงานสามารถพิสูจน์ได้ว่าเมื่อการโต้ตอบแม่เหล็กเพิ่มขึ้น แบบจำลองทางทฤษฎีจะผ่านการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนต่างๆ จากการกระจายตัวไปสู่การรวมตัวกัน และเกิดเป็นกลุ่มที่มีความหนาแน่นสูงเหมือนกับระบบเช่น น้ำและน้ำแข็ง

รานดัลล์ยังเป็นศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์แห่ง Georgia Tech

“การวิเคราะห์ที่เข้มงวดไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นว่าเราสามารถสร้างโรบอท BOBbots ได้อย่างไร แต่ยังแสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งที่ซ่อนอยู่ของอัลกอริทึมของเรา ซึ่งช่วยให้โรบอทบางตัวสามารถทำงานได้แม้ว่าจะมีข้อผิดพลาดหรือไม่แน่นอน” รานดัลล์กล่าว