Language
Country/Area
No result found
Phép màu của trí tuệ tập thể: Tại sao các robot siêu nhỏ có thể hợp tác tự động?
Với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học và công nghệ, sự phát triển của công nghệ robot siêu nhỏ đã dần thu hút được sự chú ý rộng rãi. Lĩnh vực này tập trung vào các hệ thống robot độc lập không yêu cầu kiểm soát tập trung. Hành vi tập thể của những robot này thường bắt chước hành vi của các loài động vật xã hội trong tự nhiên, chẳng hạn như côn trùng và kiến. Hành vi phê phán này xuất hiện như thế nào? Chìa khóa nằm ở sự tương tác giữa từng robot và môi trường, cũng như sự giao tiếp và phản hồi giữa các robot.
Chỉ bằng cách tuân theo các quy tắc đơn giản, vô số robot mới có thể thể hiện những hành vi phức tạp đáng kinh ngạc. Đây chính là sức hấp dẫn của trí tuệ tập thể.
Các tính năng chính của microrobot
Các nguyên tắc về trí tuệ tập thể rất quan trọng khi thiết kế hệ thống robot bầy đàn, giúp tăng cường khả năng chịu lỗi, khả năng mở rộng và tính linh hoạt. So với các hệ thống robot phi tập trung thông thường, hệ thống robot bầy đàn nhấn mạnh vào việc sử dụng số lượng lớn robot. Một số tính năng chính của hệ thống này bao gồm:
- Robot này có khả năng tự động và tương tác với môi trường xung quanh cũng như cung cấp phản hồi.
- Robot có khả năng nhận thức và giao tiếp cục bộ, chẳng hạn như hệ thống truyền dẫn không dây.
- Robot không dựa vào sự điều khiển tập trung hay kiến thức toàn cầu.
- Robot cần hợp tác với nhau để hoàn thành các nhiệm vụ được giao.
Ngoài ra, thu nhỏ cũng là một yếu tố quan trọng trong thiết kế robot bầy đàn. Hàng ngàn robot nhỏ có thể tối đa hóa cách thức hoạt động của trí tuệ tập thể, đạt được những hành vi có ý nghĩa thông qua số lượng lớn các tương tác cá nhân. So với một robot đơn lẻ, một đàn robot có thể phân tích nhiệm vụ tốt hơn và cải thiện tính mạnh mẽ cũng như tính linh hoạt của nhiệm vụ.
Lịch sử của Swarm Robotics
Thuật ngữ robot bầy đàn lần đầu tiên xuất hiện trong giới học thuật vào năm 1991, nhưng nghiên cứu trong lĩnh vực này không phát triển nhanh chóng cho đến đầu những năm 2000. Nghiên cứu ban đầu nhằm mục đích kiểm tra khái niệm "Stigmeister" và xem robot có thể sử dụng những tương tác gián tiếp của chúng để phối hợp hành động như thế nào. Dự án SWARM-BOTS, được Ủy ban châu Âu tài trợ từ năm 2001 đến năm 2005, là một trong những dự án robot bầy đàn quốc tế quan trọng đầu tiên. Nhóm nghiên cứu đã phát triển các robot kết nối độc lập và sử dụng chúng để nghiên cứu các hành vi như vận chuyển tập thể và phạm vi bao phủ.
Khi quá trình nghiên cứu sâu hơn, nhóm robot này dần chứng minh được đặc điểm tự tổ chức và khả năng hợp tác giải quyết các nhiệm vụ phức tạp ngày càng tăng.
Ứng dụng của robot bầy đàn
Triển vọng ứng dụng của công nghệ robot bầy đàn rất rộng, bao gồm các nhiệm vụ cảm biến phân tán của robot siêu nhỏ, nhiệm vụ tìm kiếm và cứu nạn, chăn thả gia súc, v.v. Ví dụ, khi con người không thể tiếp cận an toàn một số khu vực nguy hiểm, robot có thể được gửi đến những nơi này để khám phá các môi trường chưa biết và sử dụng các cảm biến tích hợp để giải quyết các bài toán mê cung phức tạp.
Ngoài ra, đàn máy bay không người lái cũng đã cho thấy tiềm năng của chúng trong tìm kiếm mục tiêu, trình diễn ánh sáng ban đêm, giao hàng và các lĩnh vực khác. Đàn máy bay không người lái có thể hoạt động cùng nhau để giảm tổng mức tiêu thụ năng lượng. Khi các đàn robot có kích thước khác nhau phát triển, chúng ta cũng bắt đầu khám phá các ứng dụng quân sự của chúng, chẳng hạn như tàu chiến tự động của Hải quân Hoa Kỳ đã tiến hành các cuộc thử nghiệm tấn công và điều hướng tự động.
Đổi mới trong robot siêu nhỏ
Khi công nghệ vi mô phát triển, hiện nay có rất nhiều ví dụ về microrobot, bao gồm Kilobot của Đại học Harvard, bao gồm 1.024 robot riêng lẻ và là dự án robot bầy đàn lớn nhất cho đến nay. Ngoài ra, các nhóm nghiên cứu từ Đại học Michigan và Đại học Washington gần đây đã trình diễn một đàn rô-bốt siêu nhỏ phát ra âm thanh có thể hợp tác để thay đổi môi trường âm thanh xung quanh, mang đến triển vọng ứng dụng mới cho loa thông minh.
Những robot siêu nhỏ này không chỉ chứng minh tiềm năng của công nghệ tiên tiến mà khả năng nâng cao của chúng còn thúc đẩy chúng ta suy nghĩ theo những cách mới về các hệ thống tự động trong tương lai.
Hướng đi trong tương lai
Hiện nay, nghiên cứu về robot bầy đàn vẫn đang trong giai đoạn phát triển liên tục và có thể thay đổi công việc, cuộc sống và môi trường của chúng ta trong nhiều lĩnh vực trong tương lai. Cách các robot siêu nhỏ này có thể hợp tác trong nhiều tình huống khác nhau và thậm chí đơn giản hóa sản xuất trong các quy trình sản xuất phức tạp và cơ sở hạ tầng quy mô lớn là những chủ đề đáng chú ý trong tương lai.
Tuy nhiên, trong thời đại công nghệ phát triển nhanh chóng như hiện nay, ứng dụng và hành vi của microrobot cũng khiến con người phải suy nghĩ: Trong xã hội tương lai, ranh giới giữa con người và máy móc sẽ được xác định như thế nào?
