„Teraz vytvorte písmeno K,“ pokračuje ďalej. Práve písmeno K je logom roja robotov nazvaných Kilobots. Sú to veľmi jednoduché stroje na troch nožičkách s priemerom niekoľko centimetrov. Na rozdiel od zložitých veľkých robotov však dokážu spolupracovať a tak prejavovať komplexné správanie podobne ako roj včiel.
Podobne ako sa organizmus skladá z biliónov buniek a kŕdeľ vtákov zo stoviek až tisícok jednotlivcov, tak Kiloboty sú príkladom, akú komplexnosť môže dosiahnuť jednoduché správanie 1¤024 malých strojov. Pre počítačových vedcov sú Kiloboty zároveň míľnikom pri vývoji kolektívnej umelej inteligencie.
Samoorganizovaný roj robotov vytvorila Radhika Nagpalová s kolegami z Wyssovho inštitútu pre biológiou inšpirované inžinierstvo na Harvardovej univerzite. O dosiahnutom pokroku informovali v žurnále Science.
„Krásou biologických systémov je, že sú elegantne jednoduché, ale vo veľkom počte dokážu dosiahnuť na prvý pohľad nemožné,“ hovorí Nagpalová. „Od istej úrovne už dokonca ani nevidíte jednotlivcov, ich kolektív sa vám začne javiť ako samostatná entita.“ „Biologické kolektívy či skupiny zahŕňajú obrovské množstvo spolupracujúcich členov. Či už si predstavíte bunky v tele, termity alebo aj skupinu väčších zvierat. Spolu dokážu dosiahnuť ciele, ktoré sú ďaleko za možnosťami jednotlivých členov,“ pridal sa spoluautor štúdie Michael Rubenstein.
Foto: Michael Rubenstein/Harvard
Ako príklad uvádza správanie mravcov. Dokážu sa navzájom pospájať a vytvoriť most na prekonanie ťažkého terénu. Na mikroskopickej úrovni prejavujú kolektívne správanie aj meňavky, ktoré pri nedostatku potravy vytvoria zhluk a presunú sa inam. V prípade živočíchov je dobrým príkladom kamufláž. Jednotlivé bunky chobotnice zmenia farbu a umožnia celému organizmu splynúť s okolím.
„Inšpirujú nás najmä systémy, v ktorých jednotlivci vedia ako kolektív riešiť problémy,“ pokračuje Nagpalová, ktorá zaujala už svojím projektom TERMES, v ktorom skupina robotov plnila zadané stavebné úlohy. Tentoraz však vytvorila vyše tisícový, ale pritom samostatný roj robotov. Ich najväčšou devízou je, že jednotlivé roboty nepotrebujú žiadny mikromanažment alebo zásahy zvonka. Stačí štyrom Kilobotom odovzdať inštrukcie a ostatné roboty sa pomocou veľmi primitívneho správania zorganizujú a vytvoria požadovaný obrazec. Podľa vedcov je to matematický dôkaz, že správanie jednotlivcov môže viesť k požadovanému globálnemu výsledku.
Kiloboty vedia aj naprávať svoje chyby. Ak napríklad vznikne zápcha alebo sa niektorý robot zatúla, ostatné roboty problém zaznamenajú a spoločne ho vyriešia.
Celý tento výskum vedie k distribuovanej robotike. V budúcnosti by armáda jednoduchých robotov mohla spolupracovať pri odstraňovaní znečistenia alebo napríklad pri úprave terénu na stavenisku. Takisto sa predpokladá, že v budúcnosti budú po cestách jazdiť milióny áut bez šoférov. „Vedieť navrhnúť dobré systémy v takom meradle bude veľmi dôležité,“ povedala Nagpalová.