Domov > Pritisnite > Preprosti roboti, pametni algoritmi
When sensors, communication, memory and computation are removed from a group of simple robots, certain sets of complex tasks can still be accomplished by leveraging the robots’ physical characteristics, a trait that a team of researchers led by Georgia Tech calls “task embodiment.” CREDIT Shengkai Li, Georgia Tech |
Povzetek:
Anyone with children knows that while controlling one child can be hard, controlling many at once can be nearly impossible. Getting swarms of robots to work collectively can be equally challenging, unless researchers carefully choreograph their interactions — like planes in formation — using increasingly sophisticated components and algorithms. But what can be reliably accomplished when the robots on hand are simple, inconsistent, and lack sophisticated programming for coordinated behavior?
Preprosti roboti, pametni algoritmi
Atlanta, GA | Objavljeno 30. aprila 2021
A team of researchers led by Dana Randall, ADVANCE Professor of Computing and Daniel Goldman, Dunn Family Professor of Physics, both at Georgia Institute of Technology, sought to show that even the simplest of robots can still accomplish tasks well beyond the capabilities of one, or even a few, of them. The goal of accomplishing these tasks with what the team dubbed “dumb robots” (essentially mobile granular particles) exceeded their expectations, and the researchers report being able to remove all sensors, communication, memory and computation — and instead accomplishing a set of tasks through leveraging the robots’ physical characteristics, a trait that the team terms “task embodiment.”
The team’s BOBbots, or “behaving, organizing, buzzing bots” that were named for granular physics pioneer Bob Behringer, are “about as dumb as they get,” explains Randall. “Their cylindrical chassis have vibrating brushes underneath and loose magnets on their periphery, causing them to spend more time at locations with more neighbors.” The experimental platform was supplemented by precise computer simulations led by Georgia Tech physics student Shengkai Li, as a way to study aspects of the system inconvenient to study in the lab.
Despite the simplicity of the BOBbots, the researchers discovered that, as the robots move and bump into each other, “compact aggregates form that are capable of collectively clearing debris that is too heavy for one alone to move,” according to Goldman. “While most people build increasingly complex and expensive robots to guarantee coordination, we wanted to see what complex tasks could be accomplished with very simple robots.”
Their work, as reported April 23, 2021 in the journal Science Advances, was inspired by a theoretical model of particles moving around on a chessboard. A theoretical abstraction known as a self-organizing particle system was developed to rigorously study a mathematical model of the BOBbots. Using ideas from probability theory, statistical physics and stochastic algorithms, the researchers were able to prove that the theoretical model undergoes a phase change as the magnetic interactions increase — abruptly changing from dispersed to aggregating in large, compact clusters, similar to phase changes we see in common everyday systems, like water and ice.
“The rigorous analysis not only showed us how to build the BOBbots, but also revealed an inherent robustness of our algorithm that allowed some of the robots to be faulty or unpredictable,” notes Randall, who also serves as a professor of computer science and adjunct professor of mathematics at Georgia Tech.
# # #
Sodelovanje temelji na eksperimentih in simulacijah, ki so jih prav tako zasnovali Bahnisikha Dutta, Ram Avinery in Enes Aydin iz Georgia Tech, ter na teoretičnem delu Andrea Richa in Joshua Daymude z Arizonske državne univerze ter Sarah Cannon s Claremont McKenna College, ki je nedavni diplomant Georgia Tech.
To delo je del multidisciplinarne univerzitetne raziskovalne pobude (MURI), ki jo financira vojaški raziskovalni urad (ARO) za preučevanje temeljev nastajajočega računalništva in kolektivne inteligence.
Financiranje: To delo je podprlo Ministrstvo za obrambo v okviru nagrade MURI št. W911NF-19-1-0233 in z nagradami NSF DMS-1803325 (SC); CCF-1422603, CCF-1637393 in CCF-1733680 (AWR); CCF-1637031 in CCF-1733812 (DR in DIG); in CCF-1526900 (DR).
####
O Georgia Institute of Technology
Georgia Institute of Technology ali Georgia Tech je 10 najboljših javnih raziskovalnih univerz, ki razvijajo voditelje, ki napredujejo tehnologijo in izboljšujejo človeško stanje. Inštitut ponuja diplome iz poslovanja, računalništva, oblikovanja, inženiringa, liberalnih umetnosti in znanosti. Njegovih skoraj 40,000 študentov, ki predstavljajo 50 zveznih držav in 149 držav, študira v glavnem kampusu v Atlanti, v kampusih v Franciji in na Kitajskem ter prek učenja na daljavo in prek spleta. Kot vodilna tehnološka univerza je Georgia Tech gonilo gospodarskega razvoja Gruzije, jugovzhoda in države, saj letno izvaja več kot milijardo dolarjev raziskav za vlado, industrijo in družbo.
Za več informacij kliknite tukaj
Kontakt:
Tracey A. Reeves
404-660-2929
Jess Hunt-Ralston
Communications – College of Sciences
(404) 385-5207
@GeorgiaTech
Avtorske pravice © Georgia Institute of Technology
Če imate komentar, prosim Kontakt nas.
Izdajalci novic, ne 7th Wave, Inc. ali Nanotechnology Now, so izključno odgovorni za točnost vsebine.
Sorodne povezave |
Povezane novice Press |
Novice in informacije
Manj nedolžno, kot se zdi: Vodik v hibridnih perovskitih: Raziskovalci ugotovijo napako, ki omejuje delovanje sončnih celic April 30th, 2021
Prva na svetu ultrazvočna slikarska sonda z optičnimi vlakni za prihodnjo diagnostiko bolezni nanodelcev April 30th, 2021
Nov mikroskop z atomsko silo z video hitrostjo Cypher VRS1250 omogoča resnično slikanje s hitrostjo video posnetka s hitrostjo do 45 sličic na sekundo April 30th, 2021
Robotika
Nova računalniška naprava, podobna možganom, simulira človeško učenje: raziskovalci so pripravili napravo za učenje z združenji, kot je pes Pavlov April 30th, 2021
Izdelava v slogu Kirigami lahko omogoči nove 3D nanostrukture April 2nd, 2021
Napredovanje ustvarja nanosetične, zložljive robote Marca 19th, 2021
Dinamični postopek 3D tiskanja se ponaša z lahkim zasukom: svetloba omogoča svobodo nadzora vsakega sloja ter izboljša natančnost in hitrost Februar 4th, 2021
Vladna zakonodaja / uredba / financiranje / politika
Srebrna obloga za ekstremno elektroniko April 30th, 2021
Manj nedolžno, kot se zdi: Vodik v hibridnih perovskitih: Raziskovalci ugotovijo napako, ki omejuje delovanje sončnih celic April 30th, 2021
Nova računalniška naprava, podobna možganom, simulira človeško učenje: raziskovalci so pripravili napravo za učenje z združenji, kot je pes Pavlov April 30th, 2021
Sintetični želatini podoben material posnema raztezanje in moč spodnjega dela jastoga: Struktura membrane bi lahko bila načrt za robustna umetna tkiva April 23rd, 2021
Možne prihodnosti
Manj nedolžno, kot se zdi: Vodik v hibridnih perovskitih: Raziskovalci ugotovijo napako, ki omejuje delovanje sončnih celic April 30th, 2021
Prva na svetu ultrazvočna slikarska sonda z optičnimi vlakni za prihodnjo diagnostiko bolezni nanodelcev April 30th, 2021
Nov mikroskop z atomsko silo z video hitrostjo Cypher VRS1250 omogoča resnično slikanje s hitrostjo video posnetka s hitrostjo do 45 sličic na sekundo April 30th, 2021
Odkritja
Odprtokodna tehnologija GPU za superračunalnike: Raziskovalci se pomikajo po prednostih in slabostih April 30th, 2021
Manj nedolžno, kot se zdi: Vodik v hibridnih perovskitih: Raziskovalci ugotovijo napako, ki omejuje delovanje sončnih celic April 30th, 2021
Prva na svetu ultrazvočna slikarska sonda z optičnimi vlakni za prihodnjo diagnostiko bolezni nanodelcev April 30th, 2021
Obvestila
Manj nedolžno, kot se zdi: Vodik v hibridnih perovskitih: Raziskovalci ugotovijo napako, ki omejuje delovanje sončnih celic April 30th, 2021
Prva na svetu ultrazvočna slikarska sonda z optičnimi vlakni za prihodnjo diagnostiko bolezni nanodelcev April 30th, 2021
Nov mikroskop z atomsko silo z video hitrostjo Cypher VRS1250 omogoča resnično slikanje s hitrostjo video posnetka s hitrostjo do 45 sličic na sekundo April 30th, 2021
Intervjuji / Recenzije knjig / Eseji / Poročila / Podcasti / Revije / Bele knjige / Plakati
Odprtokodna tehnologija GPU za superračunalnike: Raziskovalci se pomikajo po prednostih in slabostih April 30th, 2021
Manj nedolžno, kot se zdi: Vodik v hibridnih perovskitih: Raziskovalci ugotovijo napako, ki omejuje delovanje sončnih celic April 30th, 2021
Prva na svetu ultrazvočna slikarska sonda z optičnimi vlakni za prihodnjo diagnostiko bolezni nanodelcev April 30th, 2021
Vojaška
Z novo optično napravo lahko inženirji natančno prilagodijo barvo svetlobe April 23rd, 2021
Sintetični želatini podoben material posnema raztezanje in moč spodnjega dela jastoga: Struktura membrane bi lahko bila načrt za robustna umetna tkiva April 23rd, 2021
Hitro delujoča, barvno spreminjajoča se molekularna sonda zazna, kdaj bo material kmalu odpovedal Marca 25th, 2021
- 3d
- algoritem
- algoritmi
- Analiza
- letno
- april
- Arizona
- Arizona State University
- Army
- okoli
- članek
- Umetnost
- Atlanta
- Billion
- bote
- izgradnjo
- poslovni
- Zvijanje
- Campus
- CGI
- spremenite
- podvozje
- Kemiki
- otrok
- Otroci
- Kitajska
- sodelovanje
- College
- Skupno
- Komunikacija
- Računalništvo
- računalništvo
- vsebina
- države
- kredit
- Defense
- oddelek za obrambo
- Oblikovanje
- Razvoj
- odkril
- bolezen
- razdalja
- Gospodarska
- Inženiring
- Inženirji
- družina
- Lastnosti
- konec
- prva
- obrazec
- Francija
- Svoboda
- stvarno
- Prihodnost
- Georgia
- Tehnološki institut Georgia
- gif
- Gold
- goldinar
- vlada
- GPU
- diplomiral
- skupina
- Kako
- Kako
- Hybrid
- vodik
- ICE
- identificirati
- slikanje
- Inc
- Povečajte
- Industrija
- Podatki
- pobuda
- Intelligence
- IT
- velika
- vodi
- UČITE
- učenje
- Led
- light
- marec
- matematika
- Mobilni
- Model
- premikanje
- nanotehnologija
- sosedi
- net
- novice
- Ponudbe
- na spletu
- Online učenje
- organiziranje
- Ostalo
- delec
- ljudje
- Fizika
- Letala
- platforma
- Precision
- Sonda
- Programiranje
- javnega
- RAM
- Izpusti
- poročilo
- Raziskave
- roboti
- Znanost
- ZNANOSTI
- Iskalnik
- senzorji
- nastavite
- Delite s prijatelji, znanci, družino in partnerji :-)
- Silver
- Enostavno
- pametna
- Društvo
- preživeti
- Začetek
- Država
- Države
- študent
- študija
- superračunalniki
- Podprti
- sistem
- sistemi
- tech
- Tehnologija
- čas
- vrh
- Twist
- Ultrazvočni
- univerza
- us
- W
- Počakaj
- Voda
- Wave
- WHO
- delo
- Yahoo