Een team van onderzoekers onder leiding van Dana Randall, ADVANCE-professor computerwetenschappen, en Daniel
De resultaten van deze taken gebruiken"Domme robots" (in wezen mobiele, vrij stromende deeltjes) hebben de verwachtingen van wetenschappers overtroffen. Onderzoekers melden de mogelijkheid om alle sensoren te verwijderen, evenals communicatie, geheugen en computers, en toch een reeks taken uit te voeren met behulp van de fysieke kenmerken van robots.
BOBbots (gedragen, organiseren, zoemende bots - metEngels letterlijk "gedragen, georganiseerde, zoemende bots"), genoemd naar de pionier op het gebied van bulkfysica, Bob Behringer, "zo dom mogelijk", legt Randall uit. "Hun cilindrische chassis heeft trillende borstels aan de onderkant en verzwakte magneten aan de rand, waardoor ze meer tijd doorbrengen in gebieden met meer buren." Het experimentele platform werd aangevuld met nauwkeurige computersimulaties onder leiding van de Georgia Tech Physics-student Shankai Li.
Ondanks de eenvoud van BOBbots, onderzoekersontdekte dat wanneer robots bewegen en tegen elkaar botsen, ze "compacte aggregaten vormen die in staat zijn om gezamenlijk puin op te ruimen dat te zwaar is om alleen te verplaatsen". "Terwijl de meeste mensen steeds complexere en duurdere robots bouwen om de coördinatie te garanderen, wilden we zien hoe complexe problemen kunnen worden opgelost met zeer eenvoudige robots", zegt Goldman.
Hun werk is geïnspireerd door theoretischmodel van de beweging van deeltjes op een schaakbord. Een theoretische abstractie, bekend als een zelforganiserend deeltjessysteem, werd ontwikkeld om het wiskundige model van BOB-bots grondig te bestuderen. Met behulp van ideeën uit de waarschijnlijkheidstheorie, statistische fysica en stochastische algoritmen konden de onderzoekers aantonen dat het theoretische model een faseovergang ondergaat naarmate de magnetische interacties toenemen - een abrupte overgang van een verspreide toestand naar aggregatie in grote compacte clusters, vergelijkbaar met de faseveranderingen. we zien in gewone alledaagse systemen, zoals water en ijs.
“Een rigoureuze analyse heeft ons niet alleen laten zien hoeom BOB-bots te maken, maar onthulde ook de inherente betrouwbaarheid van ons algoritme waardoor sommige robots defect of onvoorspelbaar waren, ”merkt Randall op.
Zie ook:
- Door klimaatverandering is de as van de aarde verschoven
- De eerste nauwkeurige kaart van de wereld gemaakt. Wat is er mis met de rest?
- Helicopter Ingenuity is met succes vertrokken op Mars