一群小型机械人曾经将团队协作晋升到下一个条理,将他们的神经体系衔接起来,并将它们归并成一个「年夜脑」。 最新一期《天然通信》上揭橥的一篇论文中描写了机械人及其「可调理的神经体系」。该技巧许可一个全新的类机械人,它可以像中心处置器的机械人一样硬朗,但也能够作为一组自我组装的机械来顺应。 论文合著者 Marco Dorigo 说,可移植的神经体系是一种「中央软件」,许可机械人在不掉去自我组织的利益的情形下调和任务。 Dorigo 是比利时迷信研讨基金的研讨主管,也是布鲁西勒年夜学藏书楼的人工智能试验室 Iridia 的联席主任。他和同事们假想,将来的机械人将会有一个特定的功效,将机械人单位衔接在一路,构成奇特的外形和年夜小来完成特定的任务。 在试验室试验中,机械人归并,离开,从新衔接到各类外形,每次坚持它们的感官和活动功效。他们参加了机械人单位,这些机械人单位有一个特定的对象来完成义务,好比举起一块假砖,经由过程清除或调换一个掉灵的年夜脑单位来自我修复。 可调理的神经体系是机械人世界中最好的,机械人有一个中心掌握器,它向机械的其他部门发送旌旗灯号来掌握马达,挪动四肢或其他功效。例如,假如这些机械人中有几个在一路建造砖墙,你可让一个担任输送水泥,另外一个担任堆砌砖块。Dorigo 说,你晓得谁应当担任,你可以编程电脑,让机械人做你想做的事。 假如你须要在这个进程中增长更多的机械人,来分类砖块或许混杂水泥,机械人之间的交换就会变得加倍庞杂,信息之间的交换也会变得很艰苦。假如砖块堆垛机坏失落了,除非它被从新编程,不然这个停滞器没法完成义务。全部体系很快就会瓦解。 这些机械人可以衔接起来,对它们的情况做出反响,并将权利拜托给一个小组的单个成员。也能够添加新的机械人和归并组,假如机械人的引导者被破坏或许电池耗尽,其他的机械人可以选择一个新的引导者并持续履行义务。 机械人也能够衔接起来,如许它们就可以完成本身没法完成的义务。研讨小组演示了一个机械人,为了举起一块砖,必需与另外一个手臂相连的机械人衔接。 可以或许协调任务的机械人其实不少见,好比飞翔无人机可以一路舞蹈,重建阵型。Dorigo 说,分歧的地方在于,这些无人机常常以事后编程的方法运转,应用它们的才能来感知它们的地位。是以它们顺应才能无限。 而这些机械人可以经由过程衔接发明一种神经体系,决议哪个是年夜脑,这类支配使团队可以或许顺应新的情况。在一段视频中,一个机械人停滞运作,另外一个机械人选择了新的引导者,机械人晓得他们的引导曾经停滞任务了,由于它不认可来自其别人的旌旗灯号。 该论文第一作者 Nithin Mathews 说,这类装配之所以能起感化,是由于这些机械人都有一个与它们相连的其他机械人的外部地图,而这张地图看起来就像一棵条理清楚的树。当领头机械人停滞任务时,其别人可以看到它们在树上的地位,那些更接近「根」的人更有能够被选为引导。 另外,当两组机械人联合在一路时,第一组的引导者可以将其他机械人的外部地图转换成第二组的引导,废弃引导位置,成为如今更年夜的群体的一部门。 Mathews 说部门灵感起源于黏菌,它们是简略的无机体,联合在一路,表示为一种超等无机体。这些机械人的任务方法相似。「粘液霉菌可以作为单一的身材集合在一路,但神经体系却不见了,高阶植物的神经体系与单个年夜脑单位有关。我们想,『让这些世界在一路吧。』」 固然到今朝为止应用的机械人异常简略,但造诣注解,机械人可以接收练习,以顺应新的情况。它们乃至可以由很多部门构成:想象一下,一个机械人正在应用一只手臂来捡起甚么器械,手臂被破坏了,谁人机械人可以去寻觅新的肢体。 「这就像一群人集合在一路盖房子,」Dorigo 说,每一个人都晓得该做甚么,但假如没有构造,没有品级,建造房子是很艰苦的。这些新机械人发明了他们本身的品级轨制,他们选择一小我作为引导者,这可以指点其别人。 模块化机械人有更年夜的灵巧性,世界各地的一些研讨团队曾经证实了成群的机械人不是由中心年夜脑掌握的,而是每个都有盘算机法式,许可它们组织和任务。这些体系加倍硬朗。假如一个机械人坏失落了,其别人便可以不须要从新编程就可以完成这项任务。 但他们也面对着本身的挑衅。重要是每一个机械人必需被编程,以便利它在一个群体中任务时,个人履行所需的义务。这是一件异常艰苦的工作。 这些新机械人实质上是一群由 Wi-Fi 通讯的模块化单位。当它们联合在一路时,它们将掌握割让给接收全部生物体的一个单元。任何单元都可以成为年夜脑,他们若何废弃掌握可以随机产生,也能够依据全体须要停止更多的指点。 一旦衔接起来,年夜脑单位就会收回高等指令,将个人神经体系流传到其他单元。假如一个高等的敕令是针对某一个单元的,好比说 F 单位须要捡起一块砖,机械人本身的神经体系将敕令转换为准确的举措。这使得编程更简略,而且须要更少的盘算处置。 在这个演示中,机械人经由过程在两个维度的地板上转动来任务,它们之间的衔接是刚性的。Dorigo 和团队想要将这项技巧推动到具有柔性关节的机械人装配,并能在三维空间中自在挪动。