Luând modelul lumii vii, visul ciberneticienilor este de a crea roboti care sa se „autogestioneze”, care sa se organizeze fara interventia softurilor complexe. Un fel de roboti autonomi care sa se descurce in teren, sa se autorepare si, de ce nu, sa lupte. Ideea unui grup de cercetatori de la Universitatea Harvard a fost una oarecum simpla: inspirându-se dupa modul de organizare si actiune al albinelor si furnicilor, ei au creat o serie de miniroboti care pot comunica intre ei fara ajutorul interventiei umane, cel putin asta sustin autorii studiului publicat recent de revista Science. Creatorii acestui proiect l-au denumit kilobot, adica o mie de roboti, dupa modelul kilowatt-ului (o mie de wati).
Kilobotii contraataca
Odiseea a inceput in anul 2011 când au fost realizati primii 25 de miniroboti, pentru ca doi ani mai târzie, Harvard Robotics sa ajunga la 100 de roboti miniaturali, astazi numarul lor atingând nivelul de 1024 de „kiloboti”. Având in vedere ca productia unui asemenea robot miniatural nu costa cine stie ce, cam 14 dolari bucata, nimic nu-i impiedica pe cercetatori sa ajunga la o „armata” destul de numeroasa la un moment dat. Problema nu este atât numarul kilobotilor, asta e simplu chiar, ci mai degraba prin ce metoda ii poti „uni” intre ei, cum sa detina capacitatea sa comunice intre ei in interiorul roiului. Cercetatorii au reusit sa-i conecteze pe kiloboti folosind emitatoare si receptoare in infrarosu. Modelul de comunicare in interiorul roiului a fost luat tot din regnul animal, kilobotii se misca prin vibratia picioruselor. De aici, pornesc tot felul de alte idei fanteziste, cum ar fi aceea ca, prin intermediul unor programe avansate, roiurile de kiloboti ar putea sa se organizeze prin atasarea unul de celalalt, dupa modelul furnicilor, pentru a forma cu corpul lor punti peste ape!
O alta idee, extrasa din filmele s.f. (Terminator de pilda), ar fi posibilitatea de a se autorepara sau auto-asambla! „Suntem inspirati in special de sisteme in care indivizii sunt capabili sa se autoasambleze pentru a rezolva problemele”, a explicat Radhika Nagpal, profesor de informatica la Institutul Wyss al Universitatii Harvard, principalul autor al studiului publicat. Cât de mare ar trebui sa fie numarul kilobotilor ca activitatea lor sa fie eficienta si cum sa controlezi o „armata” de câteva zeci de mii sau sute mii de miniroboti? Aceste aspecte au fost puse in discutie si de cercetatorii de la Harvard.
In primul rând, ei au ajuns la concluzia ca numarul de roboti ar trebui sa fie suficient de mare pentru a se constitui un roi considerabil. Studiile anterioare a roiurilor s-au bazat pe simulari pe computer, deoarece a construi roboti reali costa o mica avere. Pâna acum, in cele mai multe cazuri, atunci când au fost construiti roboti, numarul celor din roi a variat de la cinci la zece, iar in cazuri rare, la 100.
Avantajul celor 1024 kiloboti de la Harvard este ca sunt capabili sa neglijeze caracteristicile robotice individuale actionând ca roi. Intr-un astfel de roi, robotii care se strica si fac greseli pot fi trecuti cu vederea, deoarece prevaleaza comportamentul colectiv de roi, spun roboticienii de la Harvard. Un alt aspect ne duce la concluzia ca roiul de miniroboti nu se gestioneaza chiar singur, „fara ajutorul oamenilor”, ci prin intermediul unui sistem software foarte complicat. Or, furnicilor, de pilda, le lipseste acest soft si totusi ele se descurca de minune! Si apoi, sarcinile simple de intretinere pentru un numar mic de roboti tind sa devina imposibile pentru o mie sau o suta de mii de roboti grupati intr-un roi. De pilda, incarcarea acumulatorilor portabili ai robotilor ar necesita resurse umane care sa conecteze dispozitivul fiecarui robot. Harvard Robitics a rezolvat problema concepând kilobotii ca pe niste sandviciuri intre doua suprafete conductoare si trecând electricitate prin ei.
Un alt exemplu de sarcini banale dificil de rezolvat cu un roi atât de numeros ar fi programarea fiecarui component individual al unui grup. In loc sa conecteze robotii individuali la calculatoare, cercetatorii au programat intregul roi cu ajutorul semnalelor infrarosii. O intrebare pusa invers: daca sunt atâtea probleme, aproape insurmontabile, pentru programarea unor roiuri de o mie de miniroboti, atunci cine a programat roiurile de furnici de pe Planeta? Si o alta intrebare in loc de concluzie: daca cercetarea de la Harvard s-a inspirat din filmele s.f. de la Hollywood, ar fi posibil si un razboi al kilobotilor impotriva propriilor creatori?
Robot de hârtie la butoniera
Inspirându-se nu din lumea insectelor, ci din arta traditionala japoneza origami, un grup de cercetatori americani a creat primul robot care sare si se depliaza singur. O adevarata revolutie in robotica cu aplicatii atât pe Terra, cât si in spatiul cosmic. Despre ce este vorba? Folosind doar foi de hârtie, polistiren care isi schimba forma la caldura, microcircuite si baterii, roboticienii au programat un mic robot care a luat de la sine forme complexe in patru minute si a inceput sa se deplaseze cu o viteza de 5,4 centimetri pe secunda, fara nicio interventie din partea omului. Fixarea balamalelor in polistiren si ordinea plierii s-au bazat pe circuite de incalzire comandate cu ajutorul unui software.
Prezentata in revista americana Science, realizarea proiectului demonstreaza ca este posibil sa se fabrice repede, in mod automat si cu costuri reduse masini inteligente care pot interactiona cu mediul lor. „A putea programa un robot pentru a se asambla singur si a executa sarcini fara interventia omului este un obiectiv-cheie pe care il vizam de mai multi ani”, explica Rob Wood, profesor de inginerie si de stiinte aplicate la institutul de cercetari Wyss din cadrul Universitatii Harvard, principalul autor al acestor lucrari la care au participat ingineri de la Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Robotii de acest tip ar avea numeroase aplicatii potentiale. Dat fiind faptul ca se prezinta initial sub forma de elemente plate, pot fi desfasurati in operatiuni de cercetare si de salvare in locuri precum imobile prabusite, unde se pot deplia automat. Ei ar putea fi lansati in numar mare in spatiu si la costuri mai mici pentru ca sunt mai usori. Odata pe orbita, s-ar putea deplia singuri pentru a efectua diferite misiuni, potrivit cercetatorilor. Modul prezumtiv de prezentare a „aplicatiilor”, fie ele terestre sau spatiale, dovedeste faptul ca ne aflam deocamdata in fata unor proiecte fanteziste.
GEORGE CUSNARENCU
Comentarii