Ученые находят соблазнительный ответ на использование «Интеллекта роя»

Птицы стекаются, чтобы добывать и двигаться более эффективно. Рыбная школа, чтобы избежать хищников. И пчелы роя, чтобы размножаться. Недавние достижения в области искусственного интеллекта стремились имитировать это естественное поведение как способ потенциального улучшения поисковых операций или выявления областей, распространенных по обширным областям, в значительной степени посредством скоординированных движений беспилотников или робота. Однако разработка средств для контроля и использования этого типа ИИ – или «роя интеллекта» – оказалось сложной задачей.

В Труды Национальной академии наук бумагамеждународная команда ученых описывает структуру, предназначенную для продвижения РЕБЕРНАЯ ИНТЕЛЛЕКТЫ– контролируя стекает и роясь так, что это похоже на то, что происходит в природе.

«Одной из самых больших задач проектирования роботизированных роев является поиск децентрализованного механизма контроля», – объясняет Матан Ях Бен Сион, доцент профессора Дондерса Центра познания в Нидерландах Университета Радбуда и одного из авторов статьи.

«Рыба, пчелы и птицы делают это очень хорошо-они образуют великолепные структуры и функционируют без единственного лидера или директивы. Напротив, синтетические рой-нигде не так, как гибкие и контролирующие их для крупномасштабных целей еще невозможно».

Исследовательская группа, в которую входили ученые Нью-Йоркского университета Матиас Казиулис и Стефано Мартиниани, решали эти проблемы, разработав правила геометрического дизайна для кластеризации самоходных частиц. Эти правила смоделированы с использованием естественных вычислений, которые являются «положительными» или «отрицательными» зарядами в протонах и электронах, которые являются основополагающими для формирования материи.

В соответствии с этими правилами активные частицы, движущиеся в ответ на внешние силы, обладают внутренним свойством, которое заставляет их кричать – количество исследователей называют «кривой».

«Эта кривизна способствует коллективному поведению роя, что указывает на средства, чтобы потенциально контролировать, сталкиваются ли рой, потоки или кластеры», – объясняет Мартиниани из Нью -Йоркского университета, доцент физики, химии и математики.

Их вывод был подтвержден серией экспериментов, в которых ученые показали, что критерий критерий критерий робот-Па аттракцион и естественно распространяется на тысячи роботов. Каждый робот рассматривал как имел положительную или отрицательную критику и похож на электрический зарядЭта кривая контролирует взаимные взаимодействия роботов.

«Это количество зарядов, которое мы называем« кривой », может принимать положительные или отрицательные значения и может быть непосредственно кодирована в механическую структуру робота»,-объясняет Бен Сион.

«Как и в случае заряда частиц, значение кривой определяет, как роботы привлекаются друг к другу, чтобы кластер или отклоняться друг от друга, чтобы стереть».

Бен Сион, который, будучи студентом Нью -Йоркского университета, ранее разработанные микроскопические пловцы, Добавлено: «Поиск правила геометрического характера проектирования, такого как кривизна, делает его применимым к промышленным или роботам доставки или к микроскопическим роботам размером со клеточного размера, которые могут улучшить доставку лекарств и другие медицинские методы лечения».

«Самое приятное то, что эти правила основаны на элементарной механике, что делает их реализацию в физическом роботе», – добавляет Casiulis, исследователь постдокторанта в Центре исследований мягких веществ в Нью -Йоркском университете и Центра вычислительной химии в Нью -Йоркском университете.

«В более широком смысле, эта работа превращает проблему контроля над роями в упражнении в области материаловедения, предлагая простое правило дизайна для информирования Future Swarm Engineering».