Ett team av forskare ledda av Dana Randall, ADVANCE professor i datavetenskap, och Daniel
Resultaten av dessa uppgifter med"Dumma robotar" (i huvudsak mobila fritt flytande partiklar) har överträffat förväntningarna hos forskare. Forskare rapporterar förmågan att ta bort alla sensorer, samt kommunikation, minne och datorer, och ändå slutföra en uppsättning uppgifter med hjälp av roboters fysiska egenskaper.
BOBbots (beter sig, organiserar, surrar bots - medengelsk bokstavligen "uppförande, organiserade, surrande bots"), uppkallad efter pionjären inom bulkfysik, Bob Behringer, "så dum som möjligt", förklarar Randall. "Deras cylindriska chassi har vibrerande borstar längst ner och försvagade magneter vid periferin, vilket gör att de spenderar mer tid i områden med fler grannar." Den experimentella plattformen kompletterades med exakta datorsimuleringar under ledning av Georgia Institute of Technology fysikstudent Shankai Li.
Trots BOBbots enkelhet, forskarefann att när robotar rör sig och stöter på varandra, "bildar de kompakta aggregat som kan kollektivt rensa skräp som är för tungt för att röra sig ensam." "Medan de flesta bygger alltmer komplexa och dyra robotar för att säkerställa samordning, ville vi se hur komplexa problem kan lösas med mycket enkla robotar", säger Goldman.
Deras arbete inspirerades av teoretiskamodell av rörelsen av partiklar på ett schackbräde. En teoretisk abstraktion känd som ett självorganiserande partikelsystem utvecklades för att noggrant undersöka den matematiska modellen för BOB-robotar. Med hjälp av idéer från sannolikhetsteori, statistisk fysik och stokastiska algoritmer kunde forskarna bevisa att den teoretiska modellen genomgår en fasövergång när magnetiska interaktioner ökar - en plötslig övergång från ett spridd tillstånd till aggregering i stora kompakta kluster, som liknar fasförändringarna. ser vi i vanliga vardagliga system, såsom vatten och is.
”Noggrann analys har inte bara visat oss hurför att skapa BOB-bots, men avslöjade också den inneboende tillförlitligheten hos vår algoritm som gjorde det möjligt för vissa robotar att fungera felaktigt eller oförutsägbara, ”konstaterar Randall.
Se även:
- Klimatförändringarna har flyttat jordens axel
- Skapade den första exakta världskartan. Vad är fel med alla andra?
- Helicopter Ingenuity startade framgångsrikt på Mars