Επιστήμονες κατασκεύασαν ρομποτικά μυρμήγκια και μέδουσα ρομπότ!

12:06 29/3/2013 - Πηγή: No Comments

Αμερικανοί και Γάλλοι επιστήμονες δημιούργησαν ρομποτικά μυρμήγκια που συμπεριφέρονται όπως μια κοινωνία πραγματικών μυρμηγκιών. Τα ρομπότ εξωτερικά δεν μοιάζουν με μυρμήγκια, καθώς έχουν σχήμα μικρών κύβων πάνω σε ροδάκια, όμως η συλλογική συμπεριφορά τους θυμίζει σε εντυπωσιακό βαθμό τα αληθινά μυρμήγκια.

Τα ρομπότ-μυρμήγκια, για παράδειγμα, προγραμματίζονται απλώς να προχωρούν προς τα εμπρός αποφεύγοντας τυχόν εμπόδια και, στη συνέχεια, η ρομποτική «αποικία» καταφέρνει συνεργαζόμενη να βρει τον ταχύτερο δρόμο μέσα από ένα λαβύρινθο, επιδεικνύοντας αξιοσημείωτα

σημάδια συλλογικής νοημοσύνης. Το μυστικό, κατά τους επιστήμονες, είναι ότι, όπως συμβαίνει και με τα πραγματικά μυρμήγκια, οι ρομποτικές απομιμήσεις τους ανταλλάσσουν πληροφορίες για το πώς πρέπει να κινηθούν.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Σιμόν Γκαρνιέ του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Νιου Τζέρσι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό υπολογιστικής βιολογίας «PLoS Computational Biology», σύμφωνα με το BBC και το «Science», τοποθέτησαν δύο κεραίες στην κορυφή κάθε ρομποτικού μυρμηγκιού, οι οποίες αποτελούσαν και αισθητήρες φωτός. Όταν περισσότερο φως έπεφτε στην αριστερή κεραία, τότε το ρομπότ έστριβε προς τα αριστερά και όταν πιο πολύ φως έπεφτε στη δεξιά κεραία, έστριβε δεξιά. Ένας προβολέας, ο οποίος ήταν συνδεδεμένος με μια κάμερα, που κατέγραφε τις κινήσεις των ρομπότ, έστελνε σε τακτικά χρονικά διαστήματα φως κατά μήκος της διαδρομής.

Όπως τα μυρμήγκια επικοινωνούν μέσω βιοχημικών σημάτων από φερομόνες, τα ρομπότ συνεργάζονται μέσω σημάτων φωτός που ανταλλάσσουν από τις κεραίες τους και έτσι μεταδίδουν το ένα στο άλλο πληροφορίες για την καλύτερη διαδρομή. «Κάθε ξεχωριστό ρομπότ είναι αρκετά χαζό. Έχει πολύ περιορισμένη μνήμη και μικρή επεξεργαστική ισχύ. Μόνο του, το κάθε ρομπότ απλώς θα τριγυρνούσε άσκοπα και θα χανόταν. Όμως όλα μαζί μπορούν να επικοινωνήσουν και να συνεργαστούν. Είναι ο ίδιος ακριβώς μηχανισμός με τα μυρμήγκια», δήλωσε ο Γκαρνιέ.

Αυτός ο μηχανισμός «θετικής ανάδρασης» επιτρέπει τόσο στα μυρμήγκια, όσο και στα ρομπότ, να προσανατολίζονται στον χώρο και να βρίσκουν τον ταχύτερο δρόμο για ένα προορισμό. Υπάρχουν περίπου 20.000 είδη μυρμηγκιών στον κόσμο και οι αποικίες, που είναι συχνά τεραστίων διαστάσεων, εμφανίζουν σαφή χαρακτηριστικά «κοινωνικής» διαστρωμάτωσης και εξειδίκευσης ρόλων. Καθόλου τυχαία, οι κοινωνίες τους θεωρούνται «υπερ-οργανισμοί», καθώς τα μέλη τους συνεργάζονται αρμονικά σαν ένα σώμα.

Οι μηχανικοί έχουν ήδη αναπτύξει ειδικούς αλγόριθμους με βάση τη συλλογική συμπεριφορά των μυρμηγκιών, προκειμένου να αριστοποιήσουν την κατασκευή των τηλεπικοινωνιακών, μεταφορικών και άλλων δικτύων.

Μια μέδουσα-ρομπότ

Εξάλλου μηχανικοί του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου της Βιρτζίνια (Virginia Tech), με επικεφαλής τον Σάσανκ Πρίγια, παρουσίασαν μια μεγάλων διαστάσεων ρομποτική μέδουσα που ζυγίζει 75 κιλά και έχει μήκος περίπου 1,75 μέτρα. Το ρομπότ, με την ονομασία «Cyro», είναι το μεγαλύτερο μοντέλο μιας μικρότερης μέδουσας που είχαν δημιουργήσει πέρυσι οι ίδιοι ερευνητές με την ονομασία «RoboJelly» και η οποία είχε το μέγεθος ενός ανθρώπινου χεριού, δηλαδή σχεδόν όσο οι μέδουσες που εμφανίζονται στις παραλίες.

Η έρευνα και για τις δύο μέδουσες χρηματοδοτήθηκε από το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ, το οποίο προφανώς διαβλέπει χρήσιμες πρακτικές εφαρμογές, όπως για υποθαλάσσια παρακολούθηση. Επίσης τέτοιες μέδουσες θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν μελλοντικά για μελέτη των θαλάσσιων όντων, χαρτογράφηση των βυθών, καταγραφή των ωκεάνιων ρευμάτων κ.α.

Και οι δύο μέδουσες βρίσκονται ακόμα σε πειραματικό στάδιο και θα περάσουν μερικά χρόνια εωσότου χρησιμοποιηθούν για οτιδήποτε. Οι ερευνητές προσπαθούν να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας της μεγάλης ρομποτικής μέδουσας (τροφοδοτείται με μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου) και να την κάνουν να μιμείται καλύτερα την κίνηση των πραγματικών μεδουσών μέσα στο νερό. Η τεχνητή μέδουσα θα πρέπει να κολυμπάει αυτόνομα για μήνες ή και χρόνια χωρίς διακοπή, συλλέγοντας, αποθηκεύοντας και μεταδίδοντας ασύρματα διάφορα στοιχεία από το περιβάλλον της, για τα οποία θα έχει προγραμματιστεί.