Robotter, der arbejder som en gruppe, er i stand til at bestemme den optimale rækkefølge af deres opgaver

Kan robotter snart hjælpe redningsmandskaberne med at redde de overlevende efter en naturkatastrofe? En sådan mission ville kræve, at robotterne kunne bestemme, på egen hånd, hvilke opgaver, der skal udføres, og i hvilken rækkefølge de skal udføres; for eksempel, det nytter ikke noget at forsøge at trække et offer ud af murbrokkerne, hvis murbrokkerne endnu ikke er ryddet. I øjeblikket, ingeniører er ansvarlige for at programmere handlingsforløbet. Men det kan snart ændre sig!

Mauro Birattari og Lorenzo Garattoni, forskere ved IRIDIA -laboratoriet (Brussels School of Engineering, Université Libre de Bruxelles), har for nylig vist, at robotter i fællesskab kan beslutte i hvilken rækkefølge de skal udføre deres opgaver. Resultaterne af deres forskning er offentliggjort i Science Robotics denne onsdag, Juli 18.

Forskerne fra IRIDIA -laboratoriet har baseret deres undersøgelse på sværmrobotik, en gren af ​​robotteknologi, der trækker på den sociale og organiserede adfærd hos sociale dyr (f.eks. myrer) for at skabe grupper af robotter, der udviser kunstig intelligens. Robotter er i øjeblikket i stand til at kommunikere og koordinere for at træffe beslutninger og udføre enkle opgaver, såsom at flytte et objekt eller vælge en af ​​to stier. For deres seneste forskning, Mauro Birattari og Lorenzo Garattoni har taget det et skridt videre med hensyn til kompleksitet:de har skabt en sværm af robotter, der er i stand til at udføre en sekvens af tre handlinger, uden at vide den korrekte rækkefølge på forhånd. I praksis, robotterne skulle flytte til tre forskellige punkter i rummet, hvor de skulle udføre en simpel opgave. Først efter at opgaverne var udført, ville robotterne lære om ordren var korrekt. For at løse dette problem, nogle af robotterne danner gradvist en kæde mellem de tre punkter i rummet, som de andre bruger som vejledning, når de tester de forskellige mulige kombinationer ved at følge instruktioner fra de robotter, der udgør kæden (se foto). Til sidst, de bestemmer den korrekte rækkefølge ved at arbejde sammen.

Denne undersøgelse viser, for første gang, at robotter i fællesskab kan bestemme en sekvens af handlinger, hvis påkrævede rækkefølge tidligere var ukendt. Denne evne til at planlægge fremover anses for at være en kompleks kognitiv færdighed, og det fremgår af interaktionerne mellem individerne i gruppen:sammen, robotterne er i stand til at planlægge en række handlinger, som ingen enkeltperson i gruppen ville være i stand til at gøre alene.

Denne forskning baner vejen til en række potentielle applikationer, der involverer en gruppe 'smarte' robotter, dvs. robotter, der kan løse problemer på egen hånd. De muligheder, forskerne forudser, omfatter søgning efter overlevende efter en naturkatastrofe, udforske ukendte eller fjendtlige miljøer, bygningsstrukturer på farlige steder, og forskellige anvendelser inden for landbrug. Evnen - demonstreret i denne undersøgelse - til selvstændigt at bestemme i hvilken rækkefølge opgaverne skal udføres er afgørende for denne type missioner.

Mauro Birattari er vinder af en ERC Consolidator Grant. Denne forskning blev ledet til ERC -projektet "DEMIURGE:automatisk design af robotsværme."