Robots simples, algorithmes intelligents

Republié par Platon

Suiveurs: 0

Accueil > Presse > Robots simples, algorithmes intelligents

Lorsque les capteurs, la communication, la mémoire et le calcul sont supprimés d'un groupe de robots simples, certains ensembles de tâches complexes peuvent encore être accomplis en tirant parti des caractéristiques physiques des robots, un trait qu'une équipe de chercheurs dirigé par Georgia Tech appelle "l'incarnation de la tâche". " CRÉDIT Shengkai Li, Georgia Tech

Lorsque les capteurs, la communication, la mémoire et le calcul sont retirés d'un groupe de robots simples, certains ensembles de tâches complexes peuvent encore être accomplis en tirant parti des caractéristiques physiques des robots, un trait qu'une équipe de chercheurs dirigé par Georgia Tech appelle «l'incarnation de la tâche». ” CRÉDIT Shengkai Li, Georgia Tech

Résumé:
Quiconque a des enfants sait que contrôler un enfant peut être difficile, mais en contrôler plusieurs à la fois peut être presque impossible. Faire fonctionner collectivement des essaims de robots peut être tout aussi difficile, à moins que les chercheurs ne chorégraphient soigneusement leurs interactions – comme des avions en formation – en utilisant des composants et des algorithmes de plus en plus sophistiqués. Mais que peut-on accomplir de manière fiable lorsque les robots sous la main sont simples, incohérents et manquent de programmation sophistiquée pour un comportement coordonné ?

Robots simples, algorithmes intelligents

Atlanta, Géorgie | Publié le 30 avril 2021

Une équipe de chercheurs dirigée par Dana Randall, professeur d'informatique ADVANCE et Daniel Goldman, professeur de physique de la famille Dunn, tous deux au Georgia Institute of Technology, ont cherché à montrer que même le plus simple des robots peut encore accomplir des tâches bien au-delà des capacités d'un, ou même quelques-uns d'entre eux. L'objectif d'accomplir ces tâches avec ce que l'équipe a surnommé des "robots stupides" (essentiellement des particules granulaires mobiles) a dépassé leurs attentes, et les chercheurs rapportent être en mesure de supprimer tous les capteurs, la communication, la mémoire et le calcul - et d'accomplir à la place un ensemble de tâches à travers en tirant parti des caractéristiques physiques des robots, un trait que l'équipe appelle «l'incarnation de la tâche».

Les BOBbots de l'équipe, ou « bots qui se comportent, s'organisent et bourdonnent » qui ont été nommés en l'honneur du pionnier de la physique granulaire Bob Behringer, sont « à peu près aussi stupides que possible », explique Randall. "Leur châssis cylindrique a des brosses vibrantes en dessous et des aimants lâches sur leur périphérie, ce qui les oblige à passer plus de temps dans des endroits avec plus de voisins." La plate-forme expérimentale a été complétée par des simulations informatiques précises dirigées par Shengkai Li, étudiant en physique de Georgia Tech, afin d'étudier les aspects du système peu pratiques à étudier en laboratoire.

Malgré la simplicité des BOBbots, les chercheurs ont découvert que, lorsque les robots se déplacent et se heurtent, "des agrégats compacts se forment qui sont capables de nettoyer collectivement les débris trop lourds pour qu'un seul puisse les déplacer", selon Goldman. "Alors que la plupart des gens construisent des robots de plus en plus complexes et coûteux pour garantir la coordination, nous voulions voir quelles tâches complexes pouvaient être accomplies avec des robots très simples."

Leurs travaux, tels que rapportés le 23 avril 2021 dans la revue Science Advances, s'inspirent d'un modèle théorique de particules se déplaçant sur un échiquier. Une abstraction théorique connue sous le nom de système de particules auto-organisatrices a été développée pour étudier rigoureusement un modèle mathématique des BOBbots. En utilisant des idées de la théorie des probabilités, de la physique statistique et des algorithmes stochastiques, les chercheurs ont pu prouver que le modèle théorique subit un changement de phase à mesure que les interactions magnétiques augmentent - passant brusquement de la dispersion à l'agrégation dans de grands amas compacts, similaires aux changements de phase que nous voyons dans les systèmes quotidiens courants, comme l'eau et la glace.

"L'analyse rigoureuse nous a non seulement montré comment construire les BOBbots, mais a également révélé une robustesse inhérente à notre algorithme qui permettait à certains des robots d'être défectueux ou imprévisibles", note Randall, qui est également professeur d'informatique et adjoint. professeur de mathématiques à Georgia Tech.

###

La collaboration est basée sur des expériences et des simulations également conçues par Bahnisikha Dutta, Ram Avinery et Enes Aydin de Georgia Tech, ainsi que sur les travaux théoriques d'Andrea Richa et Joshua Daymude de l'Arizona State University, et de Sarah Cannon du Claremont McKenna College, qui est un récent diplômé de Georgia Tech.

Ce travail fait partie d'une initiative de recherche universitaire multidisciplinaire (MURI) financée par l'Army Research Office (ARO) pour étudier les fondements de l'informatique émergente et de l'intelligence collective.

Financement : Ce travail a été soutenu par le ministère de la Défense dans le cadre du prix MURI no. W911NF-19-1-0233 et par NSF décerne DMS-1803325 (SC); CCF-1422603, CCF-1637393 et CCF-1733680 (AWR); CCF-1637031 et CCF-1733812 (DR et DIG); et CCF-1526900 (DR).

####

À propos du Georgia Institute of Technology
Le Georgia Institute of Technology, ou Georgia Tech, est l'une des 10 meilleures universités de recherche publique développant des leaders qui font progresser la technologie et améliorent la condition humaine. L'Institut propose des diplômes en commerce, en informatique, en design, en génie, en arts libéraux et en sciences. Ses près de 40,000 50 étudiants, représentant 149 États et 1 pays, étudient sur le campus principal d'Atlanta, sur des campus en France et en Chine, et à distance et en ligne. En tant qu'université technologique de premier plan, Georgia Tech est un moteur de développement économique pour la Géorgie, le sud-est et le pays, menant chaque année plus d'un milliard de dollars en recherche pour le gouvernement, l'industrie et la société.

Pour plus d'informations, veuillez cliquez ici

Contacts :
Tracey A.Reeves
404-660-2929

Jess Hunt-Ralston
Communications – Faculté des sciences
(404) 385-5207

@GeorgiaTech

Si vous avez un commentaire, veuillez Contactez-nous .

Les émetteurs de communiqués de presse, et non 7th Wave, Inc. ou Nanotechnology Now, sont seuls responsables de l'exactitude du contenu.

Signet: