Изследователи научиха рояк от миниатюрни роботи да строи без чертежи, подобно на мравките и пчелите

Изследователи от САЩ са разработили нова стратегия за строителство, при която рояк от миниатюрни роботи може да изгражда сложни структури без чертежи, ръководители и централизирано управление, пише сп. "Сайънс адвансис".
Вдъхновени от мравките, термитите и пчелите, учените от Университета на Пенсилвания са създали математически правила, които позволяват на виртуални роботи да издигат конструкции на принципа на самоорганизация. 
В компютърни симулации тези машини са изграждали структури, подобни на пчелни пити, без да разбират цялостния план, а просто реагирайки на заобикалящата ги среда - точно като насекомите в природата.
"Ние сме свикнали, че строителството се извършва строго по план: първо чертеж, после етапи, всичко става последователно. Дори 3D принтерите работят по този начин. Това обаче е уязвима система - една грешка, и процесът се прекъсва", обяснява  Джордан Рени, един от авторите на изследването. "Ние предложихме различна парадигма: всеки робот действа независимо и крайната структура възниква от множество прости действия", допълва ученият. 
Системата се е оказала не само устойчива на грешки, но и гъвкава - роботите са продължавали да работят, дори ако някои от тях са излизали от строя. Освен това всичко се е случвало паралелно, а не последователно, както в традиционното производство, което потенциално прави процеса по-бърз и по-надежден.
За разлика от невронните мрежи, които копират мозъка, учените не са се стремили да възпроизведат с точност поведението на насекомите. Те са се съсредоточили върху ключов природен принцип - сложни системи могат да възникнат от прости повтарящи се действия.
"За нас не е важно дали роботите разбират какво строят, стига да следват нужния набор от локални правила", казват още изследователите.
Учените са направили десетки симулации, за да подберат оптималните параметри - как роботите се завъртат, какво правят при сблъсък с чужда конструкция, кога спират и т.н. От значение се е оказало също и колко "хаотично" се държат миниатюрните машини - малко безредие в действията им е довело да увеличаване на здравината на крайната конструкция.
В бъдеще изследователите планират да преминат от симулации към физически прототипи. 
Австралийски учени по-рано създадоха роботизирана навигационна система, която имитира човешкия мозък.