Бактерии научили роботов действовать синхронно

Кадр из видео авторов Bechon et Slotine

Для создания системы синхронизации времени внутри групп роботов инженеры использовали принцип, по которому у бактерий работает чувство кворума. Препринт работы опубликован в архиве Корнельского университета.

Авторы решили создать схему взаимодействия, которая позволит группе небольших человекоподобных роботов NAO слаженно исполнить танец. Обычно в таких случаях поступают двумя путями: либо назначается лидер, к которому подстраиваются члены группы, либо время взаимно синхронизируется предварительно, а танец начинается в установленное время индивидуально. У таких подходов существуют очевидные недостатки: в первом случае невозможна работа без лидера, во втором - невозможно подстроить свои действия при рассинхронизации. Поэтому схему взаимодействия инженеры решили "подсмотреть" у бактерий.

Группа роботов, которой необходимо синхронизировать между собой движения, вырабатывала некое общее время, так, что каждый робот вносил в его определение собственную долю. Время в данном случае выступало неким коллективным ресурсом (у бактерий таким ресурсом являются молекулы, контролирующие чувство кворума). Это позволило группе поддерживать общую синхронизацию, даже если отдельных роботов из группы удаляли - общее время в таком случае поддерживали оставшиеся. Когда удаленных роботов вновь возвращали в группу, новички подстраивались под общее время. Результат можно увидеть на приводимом авторами видео.

Авторы надеются, что такая схема взаимодействия позволит формировать группы роботов, способные к продолжительной синхронизированной совместной деятельности, например на производстве и в строительстве.

Чувство кворума у бактерий помогает микробному сообществу самоорганизовываться и действовать слаженно.
Например, некоторые виды микробов образуют биопленки, которые всплывают на поверхность, где бактерии получают доступ к кислороду воздуха. Однако вырабатывать специальные вещества, помогающие формировать биопленку, имеет смысл только при достаточной плотности популяции, иначе это будет бессмысленной растратой ресурсов. Чтобы скоординировать свои действия, бактерии выделяют в среду специальное вещество, концентрация которого говорит каждой из клеток о плотности популяции.

Обсудить
Наука и техника00:0117 ноября

Пробила дно

Планета-пришелец расколола Землю и сдвинула континенты
Дон баритон
Умер Дмитрий Хворостовский — самый прославленный российский оперный певец
Циркуль в глаз
Судьба еврейского художника: от украинских сказок до нацистской выставки
«Происходящее — форма женского освобождения»
Йоаким Триер о мистической драме про лесбийскую любовь и Бога
Мистер Спок
Мы пощупали новейший Aston Martin Vantage и делимся первыми впечатлениями
Тест: какой автобренд круче
Угадываем компании, которые зарабатывают на нас больше остальных
Самые большие шины в мире
Огромные покрышки, которые подойдут даже машине Годзиллы
Из бананов и палок
Что получается, когда машины пытаются делать в Уганде, Кении и других странах
Ловушка для планктона
Тест: Какой офис идеально вам подходит
Это чисто Питер
Сколько стоят квартиры в воспетом Шнуром городе на Неве
Берите две
Пять стран, где ипотеку дают под смешной процент
«Моя бывшая живет на помойке»
Москвич сделал из жены бомжа, и ему не стыдно