Группа простейших крошечных роботов продемонстрировала сложное поведение колонии муравьев
Группа ученых из Технологического института Нью-Джерси, США, и Научно-исследовательского центра изучения животных, Франция, используя группу миниатюрных роботов, скопировала поведение, присущее колонии муравьев. Проводя эти исследования, ученые пытались выяснить роль отдельных муравьев в организации направленного и целеустремленного движения колонии через запутанные лабиринты и пути, которыми обычные муравьи добираются к источникам пищи. В естественных условиях муравьи делают это, оставляя по пути своего движения следы ферромонов, а крошечные роботы "Alices", размером с сахарный кубик, оставляли за собой полосы света, которые другие роботы могли обнаружить своими светочувствительными датчиками, выполнявшими роль усиков-антенн муравьев.
Программа, которая была загружена в микропроцессоры роботов Alices, содержала только примитивные действия и реакции муравьев на некоторые факторы окружающей среды. В самом начале эксперимента, когда на полу лабиринта не было еще ни одной световой метки, роботы продемонстрировали "исследовательское" поведение, смоделированное с образцов случайного беспорядочного перемещения насекомых с соблюдением общего направления движения. Когда роботы обнаруживали оставленную предыдущим роботом полосу света, они следовали за ней, что приводило к увеличению яркости свечения световой путеводной метки, а это, в свою очередь, позволило роботам выбрать путь в лабиринте, который меньше всего отклонялся от заданной общей траектории движения.
Основным открытием, сделанным учеными при проведении такого своеобразного моделирования, было то, что роботам не нужно было вообще знать структуру лабиринта для того, чтобы успешно пройти через него. При этом, групповые усилия крошечных роботов привели к тому, что лабиринт был пройден по максимально короткому пути, что позволило ученым сделать выводы, что для того, чтобы решать сложные задачи, колониям муравьев не нужно обладать сложными познавательными способностями, им для этого достаточно только их большого количества и набора примитивных функций и инстинктов.
"Наши исследования показали, что эффективный поиск путей и навигация в сложной окружающей среде могут быть успешно реализованы с помощью минимального набора простейших функций, соответствующих примитивным инстинктам муравьев" - рассказывает Саймон Гарнир (Simon Garnier), один из ведущих исследователей, - "Такие знания позволят нам взглянуть совершенно под новым углом зрения на проблемы распределения транспортных и информационных потоков, которые человечество привыкло решать гораздо более сложными методами".
Советуем к прочтению:
Как выбрать оптимальный компьютер?
Выбор обсадных труб для различных скважин
Создан первый работающий компьютер, процессор которого изготовлен из углеродных нанотрубок