Robot sederhana, algoritme cerdas
Robot

Robot sederhana, algoritme cerdas


Ketika sensor, komunikasi, memori, dan komputasi dihapus dari sekelompok robot sederhana, serangkaian tugas kompleks tertentu masih dapat diselesaikan dengan memanfaatkan karakteristik fisik robot, suatu sifat yang oleh tim peneliti yang dipimpin oleh Georgia Tech disebut sebagai “perwujudan tugas. ” Kredit: Shengkai Li, Georgia Tech

Siapa pun yang memiliki anak tahu bahwa meskipun mengontrol satu anak bisa jadi sulit, mengontrol banyak anak sekaligus hampir mustahil. Membuat segerombolan robot untuk bekerja secara kolektif dapat menjadi tantangan yang sama, kecuali para peneliti dengan cermat membuat koreografi interaksi mereka — seperti pesawat dalam formasi — menggunakan komponen dan algoritme yang semakin canggih. Tapi apa yang bisa dicapai dengan andal ketika robot yang ada sederhana, tidak konsisten, dan tidak memiliki pemrograman yang canggih untuk perilaku terkoordinasi?

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Dana Randall, ADVANCE Professor of Computing dan Daniel Goldman, Dunn Family Professor of Physics, keduanya di Georgia Institute of Technology, berusaha untuk menunjukkan bahwa bahkan robot yang paling sederhana pun masih dapat menyelesaikan tugas jauh di luar kemampuan seseorang, atau bahkan beberapa, dari mereka. Tujuan menyelesaikan tugas-tugas ini dengan apa yang disebut tim sebagai “robot bodoh” (pada dasarnya partikel granular seluler) melebihi harapan mereka, dan para peneliti melaporkan bahwa mereka mampu menghapus semua sensor, komunikasi, memori, dan komputasi — dan sebagai gantinya menyelesaikan serangkaian tugas melalui memanfaatkan karakteristik fisik robot, suatu sifat yang disebut tim sebagai “perwujudan tugas”.

Bot bot tim, atau bot “berperilaku, mengatur, berdengung” yang dinamai untuk perintis fisika granular Bob Behringer, adalah “sebodoh yang mereka dapatkan,” jelas Randall. “Sasis silinder mereka memiliki sikat bergetar di bawahnya dan magnet longgar di pinggirannya, menyebabkan mereka menghabiskan lebih banyak waktu di lokasi dengan lebih banyak tetangga.” Platform eksperimental dilengkapi dengan simulasi komputer yang tepat yang dipimpin oleh mahasiswa fisika Georgia Tech, Shengkai Li, sebagai cara untuk mempelajari aspek sistem yang tidak nyaman untuk dipelajari di lab.

Robot sederhana, algoritme cerdas

Bahnisikha Dutta, seorang mahasiswa pascasarjana di Georgia Tech, adalah bagian dari tim penelitian interdisipliner yang menciptakan dan mempelajari robot magnet. Kredit: Allison Carter, Georgia Tech

Terlepas dari kesederhanaan BOBbots, para peneliti menemukan bahwa, saat robot bergerak dan menabrak satu sama lain, “bentuk agregat kompak yang mampu secara kolektif membersihkan puing-puing yang terlalu berat untuk digerakkan sendirian,” menurut Goldman. “Sementara kebanyakan orang membangun robot yang semakin kompleks dan mahal untuk menjamin koordinasi, kami ingin melihat tugas kompleks apa yang dapat diselesaikan dengan robot yang sangat sederhana.”

Karyanya, seperti dilansir 23 April 2021 di jurnal Kemajuan Sains, terinspirasi oleh model teoritis partikel yang bergerak di papan catur. Abstraksi teoretis yang dikenal sebagai sistem partikel pengorganisasian diri dikembangkan untuk mempelajari model matematika BOBbots secara ketat. Menggunakan ide-ide dari teori probabilitas, fisika statistik, dan algoritme stokastik, para peneliti mampu membuktikan bahwa model teoretis mengalami perubahan fase seiring dengan peningkatan interaksi magnetik — tiba-tiba berubah dari tersebar menjadi agregat dalam cluster yang besar dan padat, mirip dengan perubahan fase yang kita lihat. dalam sistem sehari-hari yang umum, seperti air dan es.

Robot sederhana, algoritme cerdas

Dana Randall, Daniel Goldman, dan Bahnisikha Dutta bekerja sama dalam menciptakan robot magnet. Foto ini diambil pada 2019 di Georgia Tech sebagai bagian dari studi penelitian sebelumnya. Kredit: Allison Carter, Georgia Tech

“Analisis yang ketat tidak hanya menunjukkan kepada kami bagaimana membangun BOBbots, tetapi juga mengungkapkan kekokohan yang melekat pada algoritme kami yang memungkinkan beberapa robot menjadi salah atau tidak dapat diprediksi,” catat Randall, yang juga menjabat sebagai profesor ilmu komputer dan tambahan. profesor matematika di Georgia Tech.


Membuat robot industri lebih pintar dan lebih serbaguna


Informasi lebih lanjut:
Shengkai Li et al, Pemrograman materi butiran kohesif aktif dengan perubahan fasa yang diinduksi secara mekanis, Kemajuan Sains (2021). DOI: 10.1126 / sciadv.abe8494

Disediakan oleh Institut Teknologi Georgia

Kutipan: Robot sederhana, algoritme cerdas (2021, 24 April) diambil pada 24 April 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-04-simple-robots-smart-algorithms.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Singapore Prize