За разлика от човешките катедрали, термитите издигат своите термитни могили, без да е необходим общ план на работата или йерархия в строителството. А някои от кулите на техните гнезда са 500 пъти по-големи от насекомите, които ги отглеждат. Вдъхновени от колективната си интелигентност, американските инженери са проектирали роботи, способни да изграждат кули, пирамиди и замъци по децентрализиран и автономен начин.

вдъхновени

Както е публикувано от EsMateria, термитите и други социални насекоми, като пчели, оси и мравки, си сътрудничат, следвайки собствената си версия на мислене в глобален мащаб, действат локално. Те са способни да работят по децентрализиран начин и да реагират на промените в непосредствената си среда, за да изградят своите гнезда. Сред първите са открити някои катедрални термитни могили с заетост от 1000 м3. Това е, което френският ентомолог Пиер-Пол Грасе нарича стигмергия, форма на сътрудничество, основаваща се на няколко имплицитни правила (които могат да бъдат химически сигнали като феромони, промени в температурата или малки промени във физическата среда).

Следвайки този децентрализиран модел на колективно действие, изследователи от два института от Харвардския университет са създали своите роботи TERMES. Оборудвани с поредица от сензори за откриване на заобикалящата ги среда или присъствието на други роботи, инженерите записват окончателното изображение на конструкцията, която са искали, и поредица от основни правила на поведение: вземете тухла, открийте най-близката дупка, мащабирайте от един на време или спиране пред друг робот и малко друго. Чрез поредица от алгоритми, те сами успяха да вдигнат няколко стабилни структури, без да се дегенерират в задръстване на роботи.

"Основното вдъхновение, което взехме от термитите, е идеята, че можете да направите нещо без ръководител. И второ, че можете да го направите, без да се налага всеки да се намесва в това, което трябва да прави, а само чрез модифициране на средата си", казва компютърът от Харвард професор по наука и съавтор на работата, Радхика Нагпал. В случая с TERMES, основното им ръководство беше да намерят следващата дупка, която да остави тухлата им, преди да отидат за друга.

Подобно на термитите, клеймото на роботите е въплътено в индивидуални действия с ниско ниво с резултати на високо ниво. Както насекомите, така и автоматите наблюдават промените, които техните спътници правят в тяхната среда и действат по съответния начин. Всеки робот работи паралелно с останалите, но без да знае какво прави. Толкова много, че когато засече някой по пътя си, спира и чака своя ред, за да завърши пъзела. При този оригинален подход към изкуствения интелект инструкциите, съгласно които работят роботите, са от съществено значение, за да не стане системата хаотична.

„Има два типа правила, които роботите следват“, обяснява Джъстин Верфел, изследовател от Института за инженерство с биологично вдъхновение, също в Харвард, и съавтор на изследването. „Съществува структурата на маршрута, която работи като набор от правила за движение, съответстващи на дадена структура и служи на роботите, за да се насочват през работната зона“, казва той.

"И има правила, на които роботите трябва да отговарят и които винаги са едни и същи, независимо от това, което се опитват да вдигнат.", завършен. Това са тези, които ви казват как да вземете тухла, как да се движите по предварително зададените маршрути или как да се уверите, че тухлата е поставена правилно. Ако тухла не отговаря на правилата, роботът я вдига и поставя отново.

В изследването, публикувано в списание Science, инженерите са използвали само три робота. Но те биха могли да използват 300 със същата система. Тъй като мащабируемостта е една от силните страни на стигмергията. Без нужда от допълнителни ресурси, същите правила работят независимо от броя. Другото голямо предимство идва от неговата децентрализация. Тук няма велик архитект, който, ако липсва, спира работата. В тази система, ако един робот падне, друг го замества в целта си. В системата няма критичен елемент.

Въпреки че всеки робот има само няколко правила, като например къде да постави следващата тухла, кога да промени посоката или да избегне колегите, резултатът от тази колективна интелигентност е изграждането на стабилни и подредени сложни структури. В експериментите изследователите създават три различни пътеки, за да издигнат кула, пирамида или замък.

„Някой ден системи като тази могат да се използват за изграждане в ситуации, които са трудни или опасни за хората, като например в райони на бедствия, под вода или в космоса“, представя си Верфел.