“Akılsız Robotlar” Fiziksel Özelliklerini Kullanarak Görevleri Başarıyor

Sürü robotlarının topluca hareket etmesi için, araştırmacılar advanced algoritmalar ve bileşenler kullanarak etkileşimlerini koreografi etmelidir. Ancak, robotlar basit ve gelişmiş programlama eksikliği varsa, koordine davranış nadiren elde edilebilir.

Dana Randall, ADVANCE Professor of Computing ve Daniel Goldman, Dunn Family Professor, Georgia Institute of Technology’de bir araştırma ekibini bu sorunu çözmek için yönetti. Ekibin amacı, basit robotların masih görevleri başarmasını göstermekti.

Araştırma 23 Nisan’da Science Advances dergisinde yayımlandı.

Akılsız Robotlar Karmaşık Görevleri Başarıyor

“Akılsız robotlar” olarak adlandırılan ekip, temel olarak mobil granüler parçacıklar kullandı ve bu parçacıkların karmaşık görevleri başarmasını kanıtlamayı amaçladı. Araştırmacılar, robotlardan tüm sensörleri, iletişimi, hafızayı ve hesaplamayı kaldırabildiklerini ve robotların fiziksel özelliklerini kullanarak bir dizi görevi tamamlayabildiklerini bildirdi. Ekibin belirttiğine göre, bu özellik “görev gömme” olarak adlandırılır.

BOBbot’lar, “davranan, organize olan, vibrating botlar” anlamına gelen bir isimdir ve granüler fizik alanında bir öncü olan Bob Behringer’in adıyla adlandırılmıştır.

Randall, “Bu robotlar hakkında söylenebilecek en aptal şey budur” diyor. “Silindrik şasileri altında titreşen fırçalar ve periferilerinde gevşek manyetikler vardır, bu da onları daha fazla komşu olan yerlerde daha fazla zaman geçirmelerine neden olur.”

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

Bilgisayar Simülasyonları

Deneysel platformla birlikte, ekip ayrıca Georgia Tech fizik öğrencisi Shengkai Li’nin liderliğindeki kesin bilgisayar simülasyonlarına da güvenmiştir. Bu simülasyonlar, laboratuvarda incelenemeyen sistemlerin çeşitli yönlerini incelemeye yardımcı olmuştur.

BOBbot’lar çok basittir, ancak araştırmacılar masih birlikte hareket ettiklerinde ve birbirlerine çarptıklarında, “yoğun agregatlar oluşur ve bunlar tek başına hareket ettiremeyecek kadar ağır olan molaları toplamak için birlikte çalışabilir” diye açıkladı Goldman. “Çoğu insan koordinasyonu garantilemek için giderek daha karmaşık ve pahalı robotlar inşa ediyor, biz ise çok basit robotlarla neler başarabileceğimizi görmek istedik.”

Ekibin çalışması, bir satranç tahtası üzerinde hareket eden parçacıkların teorik modelinden esinlenmiştir ve BOBbot’ların matematiksel modelini incelemek için, self-organizing particle system olarak adlandırılan bir teorik soyutlama geliştirilmiştir. Olasılık teorisi, istatistiksel fizik ve stokastik algoritmalar kullanarak, ekip manyetik etkileşimler arttıkça teorik modelin bir faz değişimi geçirdiğini kanıtladı. Hızla dağınık halden agregat halde toplanan kompakt kümeler oluşturur, bunlar su ve buz gibi sistemlere benzer.

Randall, Georgia Tech’te bilgisayar bilimi profesörü ve matematik yardımcı profesörüdür.

“Keskin analiz, sadece BOBbot’ları nasıl inşa edeceğimizi göstermekle kalmadı, aynı zamanda algoritmamızın bazı robotların hatalı veya öngörülemez olmasına izin veren içsel bir dayanıklılığını da ortaya çıkardı” diyor Randall. “Su ve buz.” Randall, ayrıca Georgia Tech’te bilgisayar bilimi profesörü ve matematik yardımcı profesörüdür. “Keskin analiz, sadece BOBbot’ları nasıl inşa edeceğimizi göstermekle kalmadı, aynı zamanda algoritmamızın bazı robotların hatalı veya öngörülemez olmasına izin veren içsel bir dayanıklılığını da ortaya çıkardı” diyor Randall.