ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
$
10
За просмотр новости вы заработаете
10 баллов

Участвуй в работе сайта и зарабатывай!
Узнать подробности и свой рейтинг

Рой автономных роботов продемонстрировал искусственный морфогенез

Исследователям из Испании, Великобритании и Нидерландов удалось воспроизвести самопроизвольный реакционно-диффузионный механизм Тьюринга в рое из 300 небольших килоботов, каждый из которых может общаться только с соседними роботами.

Рой автономных роботов продемонстрировал искусственный морфогенез
Рой автономных роботов продемонстрировал искусственный морфогенез

  Рой оказался способен к устойчивому формированию однотипных форм, а также «залечивать» повреждения. Исследование может помочь в разработке самоорганизующихся роев роботов, устойчивых к внешним воздействиям, рассказывают авторы статьи в Science Robotics.

Инженеры уже достаточно давно работают над созданием коллективных роботов, дронов и других автоматизированных устройств, которые способны вести себя как единый связанный объект. В этой области есть два основных подхода, которые были подсмотрены исследователями из наблюдений за взаимодействием живых объектов в природе. Первый подход — это иерархическое управление членами группы. Например, в некоторых условиях клетки в организме могут диференциироваться определенным образом, получая информацию от организма информацию о своем положении в нем. Второй подход — локальная самоорганизация, при которой объект не имеет данных о своем положении и его действия основаны только на взаимодействии с соседними членами группы. Такой тип взаимодействия позволяет сделать группу объектов, например, рой роботов, полностью автономным и самоуправляемым.

Один из примеров второго подхода, который реализовали авторы новой работы — это реакционно-диффузионный механизм морфогенеза, описанный Аланом Тьюрингом в 1952 году. Он показал, что в двухкомпонентной системе с их изначально гомогенным распределением могут возникать стационарные неоднородные структуры из-за того, что компоненты имеют разные коэффициенты диффузии. Такой механизм проявляется как в химических реакциях, например, в реакции Белоусова-Жаботинского, так и в биологических объектах. К примеру, таким образом формируется пятнистая или волнообразная периодическая окраска некоторых животных, а также формируются органы, такие как пальцы. В живых организмах за морфогенез (формирование органов) отвечает генетическая регулирующая сеть — набор клеток и молекул, с помощью которых они передают сигналы друг другу и регулируют экспрессию генов, что в свою очередь приводит к формированию неоднородностей.

Исследователи под руководством Джеймса Шарпе (James Sharpe) из Барселонского института науки и технологий воспроизвели механизм морфогенеза в живых организмах с помощью килоботов — небольших роботов, предназначенных для исследований в области коллективных роботов. Килобот представляет собой небольшого робота на трех металлических ножках, оснащенного светодиодами, инфракрасными передатчиком и приемником, вычислительным блоком, а также двумя вибромоторами, благодаря которым робот может двигаться.

Алгоритм, разработанный исследователями, имитирует передачу между килоботами двух виртуальных молекул — активатора U и ингибитора V. Каждый робот рассчитывает концентрацию активатора и ингибитора, и передает данные соседям на расстоянии десяти сантиметров. Алгоритм робота устроен таким образом, что он стремится переместиться из области с низкой концентрацией активатора в область с высокой концентрацией. Из-за этого роботы, находящиеся на краях роя периодически начинают перемещаться по краю до момента, когда они доходят до места с высокой концентрацией.Эксперименты показали,что рои роботов, изначально имевшие круглую форму, формируют определенные похожие структуры с выступами.

 

Поделитесь информацией с друзьями!

Просто нажми на кнопки соцсетей внизу!

Источник  

 

Добавить комментарий

Filtered HTML

  • Разрешённые HTML-теги: <em> <strong> <cite> <blockquote> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <br />
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
  • Search Engines will index and follow ONLY links to allowed domains.

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки. Ссылки на сторонние не рекламные источники необходимо вставлять в виде http://orskportal.ru/outlink/адрес...
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
5 + 0 =
Введите ответ в пустое поле. Например для 1+3 введите 4.