Týmy minirobotů

Vzájemně spolupracují jako mravenci či včely nebo vytvářejí obrovská hejna, která putují vzduchem jako ptáci. Na jejich vývoji se pracuje od osmdesátých let minulého století. Budou objevovat zasypané oběti po zemětřesení, zkoumat válečné terény, stavět zařízení na Měsíci či Marsu. Možnosti využití jsou téměř nekonečné.

Mračno plné černých pohybujících se teček. Teprve při bližším pohledu je jasné, že nejde o včely, saranče či malé ptáky, ale o unikátní záležitost. Ukáže se, že každá tečka žije svým vlastním životem. Kdo je v tom velkém hejnu?

Jsou to miniaturní roboti a jejich úkol je jasně dán: najít lidi. Tito autonomní, malí roboti nefungují jako členové týmu, ale jako hejno, roj či společenství mravenců. Spolupracují automaticky nebo dalo by se říci vrozeným instinktem podobně jako mravenci a neexistuje, že by člen tohoto společenství svou úlohu v jeho rámci zpochybnil nebo nesplnil. Tito roboti mají názvy podle určení či vyspělosti. Například SensorFly byli vyvinuti proto, aby vyhledávali lidi po velkých přírodních katastrofách - uvězněné v domech, zasypané, zraněné pod sutinami nebo odříznuté zátopami. Jsou v tom vynikající. Jsou vybaveni například tepelnými čidly, kamerami a další technikou a z míst, která prozkoumávají, vyšlou v okamžiku, kdy někoho najdou, video záchranářům, aby věděli přesně, kam jít.

Každý z těchto robotů se vejde do dlaně. Sestrojil je profesor Pei Žang z americké univerzity Carnegie Mellon. SensorFly jsou zatím posledním a nejdokonalejším společenstvím robotů. Je zcela výjimečné. Jeho členové se nesnaží chodit, otevřít dveře ani přinést plechovku piva.

Inspirace přírodou

V tomto druhu robotiky panuje přesvědčení, že dvě stovky malých robotů jsou zákonitě lepší než jeden velký. To, že si při jejich sestrojování brali vědci příklad z přírody třeba od takových společenských živočichů, jako jsou včely nebo mravenci, není náhodné. Právě v těchto společenstvích příroda vyvinula spolupráci k absolutní dokonalosti. Tak proč toho nevyužít. Malí roboti se dokážou velmi účinně rozptýlit po okolí a vynikajícím způsobem spolupracovat. Používají k tomu množství programů, kterými jsou vybaveni a které si sami podle potřeby kombinují.

Směr vesmír

Podle odborníků jsou právě tito roboti pracující jako společenství nejvhodnější k průzkumu vesmírných těles, ať už přistanou na Marsu, na Měsíci nebo na některém asteroidu. Je daleko efektivnější poslat tam hejno SensorFly než vesmírnou loď. Bude-li třeba vybudovat na rudé planetě nějakou stavbu, stačí tam prý poslat materiál a hejno těchto výkonných minirobotů. O vše se postarají a budovu sami postaví.

Pohled do historie

Nápad stvořit velká společenství vzájemně spolupracujících malých robotů není nový. Pracuje se na něm a vylepšuje se už od osmdesátých let minulého století. Miniroboti jsou stále dokonalejší a ti nejmodernější dokážou plnit i velmi složité úkoly. Umí sledovat, jak dozrávají plodiny, zda nejsou napadeny plísněmi či hmyzem, prolézat skládky a vyhledávat v nich vzácné kovy nebo plout cévami a roznášet v těle potřebné léky. Největší uplatnění ale nacházejí v místech válečných konfliktů. Už dnes se to tam nejrůznějšími roboty doslova hemží.

V boji

Americká armáda si už tyto miniroboty objednala. V roce 2008 zadala kontrakt v hodnotě 38 milionů dolarů firmě BEA Systems, aby vyvinula hejno malých robotů specializovaných na průzkum nepřátelského území. Projekt se v současné době realizuje. Má název MAST (Micro Autonomous Systems and Technology) autonomní mikrosystémy a technologie. Členové společenství připomínají tvarem pavouky, i když dokážou i létat. Jak to funguje? Miniroboti například proniknou do budovy, kde se skrývají teroristé. Dovnitř se dostanou bez problémů, jsou malí jako hmyz. Vyhledají teroristy a odešlou do vojenského ústředí video s nahrávkou osob i s nahrávkou domu a okolí. O pár minut později budovu i s teroristy zničí řízená střela. Spolu s teroristy jsou zničeni samozřejmě i roboti, kteří je vyhledali. S tím se počítá. Síla tohoto řešení je právě v množství robotů.

Bez vůdce

Když má jakýkoli člen společenství poruchu nebo je zničen, ostatní jsou schopni stejně kvalitně v práci pokračovat. Nemají vůdce. Jejich práce je kolektivní jako u mravenců nebo u včel. Když mravenci stavějí mraveniště, také je nikdo neřídí. Nemají plány ani architekta, a přece odvedou dokonalou práci. Dokonce ani když mravenci válčí, nemají vůdce, přesto vědí, jak zaútočit a kam. Na tomto principu pracují i roje minirobotů. Je to vynikající, dokonale fungující, velmi spolehlivý systém.

Vytvořit roj robotů, kteří si skutečně počínají jako mravenci nebo včely, to je něco jako objevit svatý grál. Nejdřív je třeba jasně specifikovat, co se od nich chce, k jakému účelu budou použiti. Mají-li vyhledávat zasypané lidi po zemětřesení, musí mimo jiné reagovat na teplotu lidského těla a podle toho člověka vyhledat. Musí se dostat do štěrbin v sutinách, rozeznat, kudy je cesta nejbezpečnější, aby nebyli zbytečně zavaleni. Robot podobně jako mravenec nebo včela komunikuje přímo se svými nejbližšími sousedy. Množství těchto drobných vztahů vytváří nenapodobitelnou kolektivní inteligenci hejna.

Symbrion

Vědci už plánují další kroky. Američané spolu s robotiky z deseti evropských univerzit pracují na vývoji takového společenství minirobotů, které by bylo ještě schopnější, chytřejší a výkonnější než kolonie mravenců nebo včely. Zatímco mravenci či včely pracují neustále kolektivně, snaží se vědci vyvinout takového minirobota, který bude pracovat oběma způsoby podle toho, co je pro daný úkol výhodnější. Sám to zváží a rozhodne, zda bude v určité situaci pracovat jako člen společenství nebo samostatně. Už má své jméno – Symbrion. Vědci předpokládají, že jeho vývoj může trvat deset až patnáct let, než bude použitelný v praxi. Bude to znamenat novou úroveň inteligence robotů, kteří se sami budou rozhodovat, jak nejefektivněji postupovat a plnit zadané úkoly. Symbrion tak překročí kolektivní inteligenci mravenců a včel i vše, čeho až dosud bylo v robotice dosaženo.

Zdroj: 100+1   

 

Autor článku Týmy minirobotů: převzatý článek 04.16.2010