Simple Robots, Smart Algorithms - Plato AiStream V2.1

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Etusivu > lehdistö > Yksinkertaiset robotit, älykkäät algoritmit

Kun anturit, tiedonsiirto, muisti ja laskenta poistetaan yksinkertaisten robottien ryhmästä, tietyt monimutkaiset tehtävät voidaan silti saavuttaa hyödyntämällä robottien fyysisiä ominaisuuksia, ominaisuutta, jota Georgia Techin johtama tutkijaryhmä kutsuu "tehtävän suoritusmuodoksi. " Luotto Shengkai Li, Georgia Tech

Kun anturit, viestintä, muisti ja laskenta poistetaan yksinkertaisten robottien ryhmästä, tietyt monimutkaiset tehtävät voidaan silti saavuttaa hyödyntämällä robottien fyysisiä ominaisuuksia, ominaisuutta, jota Georgia Techin johtama tutkijaryhmä kutsuu "tehtävän suoritusmuodoksi. ” Luotto Shengkai Li, Georgia Tech

Tiivistelmä:
Jokainen, jolla on lapsia, tietää, että vaikka yhden lapsen hallinta voi olla vaikeaa, useiden hallitseminen kerralla voi olla lähes mahdotonta. Robottien parvien saaminen toimimaan yhdessä voi olla yhtä haastavaa, ellei tutkijat koreografoi vuorovaikutustaan - kuten muodostumassa olevat tasot - käyttäen yhä kehittyneempiä komponentteja ja algoritmeja. Mutta mitä voidaan saavuttaa luotettavasti, kun käsillä olevat robotit ovat yksinkertaisia, epäjohdonmukaisia ja niiltä puuttuu hienostunut ohjelmointi koordinoitua käyttäytymistä varten?

Yksinkertaiset robotit, älykkäät algoritmit

Atlanta, GA | Lähetetty 30. huhtikuuta 2021

Tutkijaryhmä, jota johtivat ADVANCE-laskennan professori Dana Randall ja Dunnin fysiikan perheen professori Daniel Goldman, molemmat Georgian teknillisessä instituutissa, pyrkivät osoittamaan, että jopa yksinkertaisimmatkin robotit pystyvät edelleen suorittamaan tehtäviä, jotka ylittävät yhden mahdollisuuden, tai jopa muutama niistä. Tavoite saavuttaa nämä tehtävät tyhmillä robotteilla (lähinnä liikkuvilla rakeisilla hiukkasilla) kutsutulla tiimillä ylitti odotuksensa, ja tutkijat raportoivat kykenevänsä poistamaan kaikki anturit, viestinnän, muistin ja laskennan - ja suorittamaan sen sijaan joukon tehtäviä robottien fyysisten ominaisuuksien hyödyntäminen, ominaisuus, jonka joukkue pitää "tehtävän suoritusmuotona".

Joukkueen BOBbotit tai "käyttäytyvät, organisoivat, surisevat robotit", jotka nimettiin rakeisen fysiikan edelläkävijäksi Bob Behringeriksi, ovat "suunnilleen yhtä tyhmät kuin saavat", Randall selittää. "Niiden sylinterimäisessä rungossa on värisevät harjat alla ja löysät magneetit kehällä, mikä saa heidät viettämään enemmän aikaa paikoissa, joissa on enemmän naapureita." Kokeellista alustaa täydennettiin tarkoilla tietokonesimulaatioilla, joita johti Georgia Techin fysiikan opiskelija Shengkai Li, keinona tutkia järjestelmän näkökohtia, jotka ovat hankalia tutkia laboratoriossa.

BOBbottien yksinkertaisuudesta huolimatta tutkijat havaitsivat, että kun robotit liikkuvat ja törmäävät toisiinsa, "muodostuu pienikokoisia aggregaatteja, jotka kykenevät puhdistamaan kollektiivisesti roskat, jotka ovat liian raskaita yksin liikkumiseksi", Goldmanin mukaan. "Vaikka suurin osa ihmisistä rakentaa yhä monimutkaisempia ja kalliimpia robotteja koordinoinnin takaamiseksi, halusimme nähdä, mitä monimutkaisia tehtäviä voitaisiin suorittaa hyvin yksinkertaisilla robotteilla."

Heidän työnsä, kuten raportoitiin 23. huhtikuuta 2021 Science Advances -lehdessä, inspiroi teoreettinen malli hiukkasista, jotka liikkuvat shakkilaudalla. Teoreettinen abstraktio, joka tunnetaan itseorganisoituvana hiukkasjärjestelmänä, kehitettiin tarkasti BOB-robottien matemaattisen mallin tutkimiseen. Käyttämällä todennäköisyysteorian, tilastollisen fysiikan ja stokastisten algoritmien ideoita tutkijat pystyivät todistamaan, että teoreettisessa mallissa tapahtuu vaihemuutos magneettisten vuorovaikutusten lisääntyessä - muuttuen äkillisesti hajautetusta aggregaatiksi suurissa, kompakteissa klustereissa, samanlaisena kuin näemme vaihemuutokset tavallisissa jokapäiväisissä järjestelmissä, kuten vesi ja jää.

"Tarkka analyysi ei vain osoittanut meille, kuinka rakentaa BOBbotteja, vaan paljasti myös algoritmin luontaisen vankkuuden, joka mahdollisti joidenkin robottien olevan viallisia tai arvaamattomia", toteaa Randall, joka toimii myös tietojenkäsittelytieteen professorina ja apulaisena. matematiikan professori Georgia Techissa.

###

Yhteistyö perustuu kokeisiin ja simulaatioihin, jotka ovat suunnitelleet myös Bahnisikha Dutta, Ram Avinery ja Enes Aydin Georgia Techistä, sekä Andrea Richan ja Joshua Daymude Arizonan osavaltion yliopistosta sekä Sarah Cannon Claremont McKenna Collegesta, joka on äskettäin valmistunut Georgia Tech.

Tämä työ on osa armeijan tutkimusviraston (ARO) rahoittamaa monialaista yliopistotutkimusaloitetta (MURI), jolla tutkitaan nousevan laskennan ja kollektiivisen tiedustelun perusteita.

Rahoitus: Tätä työtä tuki puolustusministeriö MURI-palkinnolla nro. W911NF-19-1-0233 ja NSF myöntää DMS-1803325 (SC); CCF-1422603, CCF-1637393 ja CCF-1733680 (AWR); CCF-1637031 ja CCF-1733812 (DR ja DIG); ja CCF-1526900 (DR).

####

Tietoja Georgian teknillisestä instituutista
Georgia Institute of Technology tai Georgia Tech on kymmenen tärkeintä julkista tutkimusyliopistoa, jotka kehittävät johtajia, jotka edistävät tekniikkaa ja parantavat ihmisen tilaa. Instituutti tarjoaa liiketalouden, tietojenkäsittelyn, suunnittelun, tekniikan, taiteiden ja tieteiden tutkinnot. Sen lähes 10 40,000 opiskelijaa, joka edustaa 50 osavaltiota ja 149 maata, opiskelee Atlantan pääkampuksella, Ranskan ja Kiinan kampuksilla sekä etäopiskelun ja verkko-oppimisen kautta. Johtavana teknologiayliopistona Georgia Tech on Georgian, Kaakkois-Kiinan ja kansakunnan taloudellisen kehityksen moottori, joka tekee vuosittain yli miljardi dollaria tutkimusta hallitukselle, teollisuudelle ja yhteiskunnalle.

Saat lisätietoja napsauttamalla tätä

Yhteydet:
Tracey A.Reeves
404-660-2929

Jess Hunt-Ralston
Viestintä - tiedekorkeakoulu
(404) 385-5207

@GeorgiaTech

Tekijänoikeus © Georgia Institute of Technology

Jos sinulla on kommentteja, kiitos Ota yhteyttä meille.

Lehdistötiedotteiden liikkeeseenlaskijat, eivät 7th Wave, Inc. tai Nanotechnology Now, ovat yksin vastuussa sisällön oikeellisuudesta.

Kirjanmerkki: