Simple Robots, Smart Algorithms

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Trang Chủ > Ấn Bản > Robot đơn giản, thuật toán thông minh

Khi các cảm biến, giao tiếp, bộ nhớ và tính toán bị loại bỏ khỏi một nhóm rô bốt đơn giản, một số nhóm nhiệm vụ phức tạp nhất định vẫn có thể được hoàn thành bằng cách tận dụng các đặc điểm vật lý của rô bốt, một đặc điểm mà nhóm các nhà nghiên cứu do Georgia Tech đứng đầu gọi là "hiện thân của nhiệm vụ". " TÍN DỤNG Shengkai Li, Georgia Tech

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

Tóm tắt:
Bất cứ ai có con đều biết rằng việc kiểm soát một đứa trẻ có thể khó khăn nhưng việc kiểm soát nhiều đứa trẻ cùng một lúc gần như là không thể. Việc bắt các nhóm robot hoạt động cùng nhau có thể cũng là một thách thức không kém, trừ khi các nhà nghiên cứu sắp xếp cẩn thận các tương tác của chúng — giống như các máy bay đang đội hình — sử dụng các thành phần và thuật toán ngày càng phức tạp. Nhưng điều gì có thể thực hiện được một cách đáng tin cậy khi các rô-bốt hiện có còn đơn giản, không nhất quán và thiếu chương trình phức tạp để điều phối hành vi?

Robot đơn giản, thuật toán thông minh

Atlanta, GA | Đăng vào ngày 30 tháng 2021 năm XNUMX

Một nhóm các nhà nghiên cứu do Dana Randall, Giáo sư Máy tính ADVANCE dẫn đầu và Daniel Goldman, Giáo sư Vật lý của Gia đình Dunn, cả hai đều tại Viện Công nghệ Georgia, đã tìm cách chứng minh rằng ngay cả những robot đơn giản nhất vẫn có thể hoàn thành các nhiệm vụ vượt xa khả năng của một con người, hoặc thậm chí một vài trong số họ. Mục tiêu hoàn thành các nhiệm vụ này với thứ mà nhóm gọi là “robot câm” (về cơ bản là các hạt dạng hạt di động) đã vượt quá mong đợi của họ và các nhà nghiên cứu báo cáo rằng họ có thể loại bỏ tất cả các cảm biến, giao tiếp, bộ nhớ và tính toán - và thay vào đó hoàn thành một loạt nhiệm vụ thông qua tận dụng các đặc điểm vật lý của robot, một đặc điểm mà nhóm gọi là “hiện thân của nhiệm vụ”.

Randall giải thích, các BOBbot của nhóm, hay còn gọi là “bot hoạt động, tổ chức, hoạt động” được đặt theo tên nhà tiên phong về vật lý dạng hạt Bob Behringer, “gần như ngu ngốc đến mức chúng nhận được”. “Khung gầm hình trụ của chúng có chổi rung bên dưới và nam châm lỏng lẻo ở ngoại vi, khiến chúng phải dành nhiều thời gian hơn ở những địa điểm có nhiều hàng xóm hơn.” Nền tảng thử nghiệm được bổ sung bằng các mô phỏng máy tính chính xác do sinh viên vật lý Shengkai Li của Georgia Tech dẫn đầu, như một cách để nghiên cứu các khía cạnh của hệ thống không thuận tiện khi nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.

Theo Goldman, bất chấp sự đơn giản của BOBbot, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, khi các robot di chuyển và va vào nhau, “các tập hợp nhỏ gọn có khả năng dọn sạch các mảnh vụn quá nặng để một người di chuyển”. “Trong khi hầu hết mọi người chế tạo những robot ngày càng phức tạp và đắt tiền để đảm bảo sự phối hợp, chúng tôi muốn xem những nhiệm vụ phức tạp nào có thể được thực hiện với những robot rất đơn giản.”

Công trình của họ, như được báo cáo ngày 23 tháng 2021 năm XNUMX trên tạp chí Science Advances, được lấy cảm hứng từ một mô hình lý thuyết về các hạt chuyển động xung quanh trên bàn cờ. Một lý thuyết trừu tượng được gọi là hệ thống hạt tự tổ chức đã được phát triển để nghiên cứu nghiêm ngặt mô hình toán học của BOBbots. Sử dụng ý tưởng từ lý thuyết xác suất, vật lý thống kê và thuật toán ngẫu nhiên, các nhà nghiên cứu có thể chứng minh rằng mô hình lý thuyết trải qua sự thay đổi pha khi tương tác từ tăng lên – thay đổi đột ngột từ phân tán sang tập hợp thành các cụm lớn, nhỏ gọn, tương tự như những thay đổi pha mà chúng ta thấy trong các hệ thống thông thường hàng ngày, như nước và nước đá.

Randall, người đồng thời là giáo sư khoa học máy tính và phụ tá, cho biết: “Việc phân tích nghiêm ngặt không chỉ cho chúng tôi thấy cách xây dựng BOBbot mà còn tiết lộ tính mạnh mẽ vốn có của thuật toán của chúng tôi, cho phép một số robot mắc lỗi hoặc không thể đoán trước”. giáo sư toán học tại Georgia Tech.

# # #

Sự hợp tác dựa trên các thí nghiệm và mô phỏng cũng được thiết kế bởi Bahnisikha Dutta, Ram Avinery và Enes Aydin từ Georgia Tech, cũng như dựa trên công trình lý thuyết của Andrea Richa và Joshua Daymude từ Đại học Bang Arizona, và Sarah Cannon từ Cao đẳng Claremont McKenna, người một sinh viên tốt nghiệp Georgia Tech gần đây.

Công trình này là một phần của Sáng kiến Nghiên cứu Đại học Đa ngành (MURI) do Văn phòng Nghiên cứu Quân đội (ARO) tài trợ để nghiên cứu nền tảng của tính toán nổi bật và trí tuệ tập thể.

Kinh phí: Công trình này được hỗ trợ bởi Bộ Quốc phòng theo giải thưởng số MURI. W911NF-19-1-0233 và do NSF trao giải thưởng DMS-1803325 (SC); CCF-1422603, CCF-1637393 và CCF-1733680 (AWR); CCF-1637031 và CCF-1733812 (DR và DIG); và CCF-1526900 (DR).

####

Giới thiệu về Học viện Công nghệ Georgia
Viện Công nghệ Georgia, hay Georgia Tech, là một trong 10 trường đại học nghiên cứu công lập hàng đầu đang phát triển những nhà lãnh đạo tiên tiến công nghệ và cải thiện tình trạng con người. Viện cung cấp các bằng cấp về kinh doanh, máy tính, thiết kế, kỹ thuật, nghệ thuật tự do và khoa học. Gần 40,000 sinh viên của trường, đại diện cho 50 tiểu bang và 149 quốc gia, học tập tại cơ sở chính ở Atlanta, tại các cơ sở ở Pháp và Trung Quốc, thông qua hình thức học tập từ xa và trực tuyến. Là một trường đại học công nghệ hàng đầu, Georgia Tech là một động lực phát triển kinh tế cho Georgia, Đông Nam và quốc gia, thực hiện hơn 1 tỷ đô la nghiên cứu hàng năm cho chính phủ, ngành công nghiệp và xã hội.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Tracey A. Reeves
404-660-2929

Jess Hunt-Ralston
Truyền thông – Trường Cao đẳng Khoa học
(404) 385-5207

@GeorgiaTech

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: