Un team di ricercatori guidato da Dana Randall, professoressa di informatica ADVANCE, e Daniel
I risultati di queste attività utilizzandoI "robot stupidi" (essenzialmente particelle mobili a flusso libero) hanno superato le aspettative degli scienziati. I ricercatori segnalano la capacità di rimuovere tutti i sensori, nonché le comunicazioni, la memoria e i computer, e di completare comunque una serie di attività utilizzando le caratteristiche fisiche dei robot.
BOBbots (robot che si comportano, organizzano, ronzano - coninglese letteralmente "robot che si comportano, organizzati, ronzanti"), dal nome del pioniere della fisica di massa, Bob Behringer, "il più stupido possibile", spiega Randall. "Il loro telaio cilindrico ha spazzole vibranti nella parte inferiore e magneti indeboliti alla periferia, il che li fa trascorrere più tempo in aree con più vicini". La piattaforma sperimentale è stata completata da precise simulazioni al computer guidate dallo studente di Georgia Tech Physics Shankai Li.
Nonostante la semplicità dei BOBbots, i ricercatoriha scoperto che quando i robot si muovono e si scontrano, "formano aggregati compatti in grado di rimuovere collettivamente i detriti troppo pesanti per spostarsi da soli". "Sebbene la maggior parte delle persone stia costruendo robot sempre più complessi e costosi per garantire il coordinamento, volevamo vedere quali attività complesse possono essere risolte con robot molto semplici", afferma Goldman.
Il loro lavoro è stato ispirato dal teoricomodello del movimento delle particelle su una scacchiera. Un'astrazione teorica nota come sistema di particelle auto-organizzanti è stata sviluppata per studiare a fondo il modello matematico dei robot BOB. Utilizzando idee tratte dalla teoria della probabilità, dalla fisica statistica e dagli algoritmi stocastici, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che il modello teorico subisce una transizione di fase all'aumentare delle interazioni magnetiche - una transizione brusca da uno stato disperso all'aggregazione in grandi ammassi compatti, simili alla fase cambiamenti che vediamo nei sistemi ordinari di tutti i giorni, come l'acqua e il ghiaccio.
“Un'analisi rigorosa non ci ha solo mostrato comecostruire bot BOB, ma ha anche rivelato l'affidabilità intrinseca del nostro algoritmo che ha consentito ad alcuni robot di funzionare male o di essere imprevedibili ", osserva Randall.
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