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 техника
 — 
00:04 Сегодня

Waaagh!

Реки крови и бесконечная война: рецензия на Warhammer 40,000: Dawn of War III
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
Красный лев Троцкий на могиле контрреволюции, из серии карикатур Виктора Дени. РСФСР, 1922 год«Он воспламенял народные массы»
Как Лев Троцкий обеспечил победу большевиков в 1917 году
Waaagh!
Реки крови и бесконечная война: рецензия на Warhammer 40,000: Dawn of War III
Северная полярная область Меркурия характеризуется резкими перепадами температур (50-400 кельвинов) и наличием в кратерах водяного льдаОсталось недолго
Как умирает ближайшая к Солнцу планета
Стань травкой
Как жуткие подземные существа превращаются в растения
Не выходи из комнаты
В Петербурге станцевали большие голландцы
Талантливый мистер Демме
Фильмы, которыми запомнится режиссер Джонатан Демме
«При Обаме поднимать тему расизма было даже сложнее»
Кто снял сенсационный черный хоррор «Прочь»
Эффект нетронутости
Ирвин Пенн: фотограф, который первым загнал моделей в угол
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности