У исследователей и любителей, работающих в области искусственного интеллекта и коллективного общения машин, появился новый инструмент. Теперь они могут купить крошечных роящихся роботов, умеющих замечательно действовать сообща хоть сотней, хоть тысячей.

На днях швейцарская корпорация K-Team начала приём заказов на недорогих роботов по имени Kilobot. В ноябре K-Team получила лицензию на выпуск новинки от Гарвардского университета, где и родился одноимённый проект.

Вдохновлён он был талантами общественных насекомых вроде муравьёв и пчёл. Так же как и живые создания, «килоботы» (или «тысячеботы») умеют сообща разыскивать еду, передавая данные о ней друг другу, разбегаться врассыпную и собираться в стаю, следовать за лидером, обходить друг друга по заданной траектории, совместно толкать предметы (собратьев) и так далее.

Неплохо для роботов, начинка которых тянет всего на $14,05, как скрупулёзно указывают гарвардские учёные в своей исследовательской статье (PDF-документ). Кстати, полную цену новинки швейцарцы пока не называют, упоминая лишь, что боты — недорогие.

Миниатюрные, но смышлёные роботы созданы в исследовательской группе самоорганизующихся систем университета Гарварда. Здесь полагают, что чем больше машин удастся соединить в коллектив, тем точнее будут натурные эксперименты по моделированию различных образцов поведения машин (фото Harvard University).

С помощью инфракрасного контроллера, закрепляемого над рабочим столом, экспериментаторы могут за 40 секунд залить новую программу сразу на несколько сотен роботов, благо сами они невелики и могут сгрудиться очень плотно.

При этом после того, как программа установлена и запущена, крохотные члены роя действуют совершенно автономно, без внешнего управления.

Экспериментальный набор: контроллер для передачи софта (А), ноутбук для программирования (В), группа «килоботов» (C), зарядная станция (D) (фото Harvard University).

Каждый Kilobot насчитывает в диаметре 33 миллиметра. Стоит робот на трёх жёстких тонких ножках (общая высота машинки равна 34 мм).

В основании ног спрятано два вибромоторчика, благодаря которым «килобот» может вертеться и двигаться в разные стороны, рассказывает Gizmag. Мощность каждого мотора может меняться между 255 уровнями, потому движения у этих роботов — вполне плавные, хотя и неторопливые.

Питается электронный муравей от литиево-полимерного аккумулятора. Его хватает на три месяца в режиме сна или три часа активных действий. Причём бот способен заряжаться прямо на столе, когда подходит к пункту питания.

Напряжение прикладывается к зарядному контакту на макушке бота и к его ножкам. Наконец, севшую батарею можно просто заменить.

На зарядной станции одновременно могут питаться десять «килоботов» (иллюстрация K-Team, Harvard University).

На пузе каждого робота имеется инфракрасный приёмопередатчик для обмена сигналами. Он посылает лучи вниз, на гладкую поверхность. Другие роботы видят отражение этих лучей на столе и по нему могут судить о дистанции между собой.

Канал персональной связи между роботами работает на расстоянии до 7 сантиметров (фото Harvard University).

Помимо «чувства локтя» у ботов имеется сенсор яркости внешнего освещения, что также добавляет возможностей для моделирования различных поведенческих реакций.

За передачу условных состояний робота (скажем, голодный или сытый, подвижный или стоящий на месте) отвечают три цветных светодиода на верхней части корпуса — красный, зелёный и синий. Они обладают к тому же тремя уровнями яркости.

Мозг робота – восьмибитный восьмимегагерцевый процессор. Ещё на борту имеется 35 килобайт памяти для пользовательских программ, калибровочных параметров и другого софта.

Кажется, что это совсем немного. Но, как оказалось, таких технических данных вполне достаточно, чтобы создавать довольно сложные алгоритмы. И главное – программная основа всего проекта продумана так, что позволяет с лёгкостью организовывать взаимодействие в коллективе хоть десяти машинок, хоть сразу тысячи, на что недвусмысленно намекает название аппарата.

Из предшествующих работ такого масштаба можно вспомнить разве что проект Centibots, то есть «стоботов».

Помимо исследований новый продукт нацелен на образовательные программы, утверждают авторы работы (фото Harvard University).

Преимущество «килоботов» перед предшественниками – массовость. Из-за высокой стоимости обычных роботов до сих пор эксперименты с распределёнными системами проводились либо виртуально, в компьютере, либо максимум на нескольких десятках «живых» машин, которых к тому же приходилось проектировать и собирать с нуля.

С готовыми подопечными учёные могут сосредоточиться непосредственно на программировании и постановке опытов, включающих сразу многие сотни «особей».

Пример с поиском условной пищи (зелёный бот). Группа стартует из гнезда (красный бот, фото А). Нашедшие еду роботы возвращаются домой, чтобы увлечь к источнику последователей (В). Путь одного из ботов показан красным на снимке С. На нём же часть роботов стёрта для лучшей видимости дорожки (фото Harvard University).

Пусть «килоботы» не способны на нечто большее, чем моделирование, лидер проекта Радхика Нагпал (Radhika Nagpal) и её коллеги полагают, что опыты с этими малышами послужат основой для создания прикладных систем.

Например, рои роботов смогли бы согласованно искать пострадавших в развалинах зданий, или опылять сельскохозяйственные культуры, или проводить мониторинг окружающей среды.