Cтая светлячков ползает по площадке для настольного футбола: светящиеся голубым точки хаотично передвигаются в полной темноте на участке примерно в полтора квадратных метра. Но уже через несколько минут их движение становится осмысленным и упорядоченным. Светящиеся крохи – это мини-роботы.

Их манеж установлен в подвальном этаже факультета информатики университета Штутгарта и похож на прямоугольный саркофаг из стекла и металла. Блестящие металлические плоскости внутри – это своеобразный раздражитель. Подвал служит полигоном для ученых из немецкого Института параллельных и распределенных систем (ИПРС).

28 на 26 миллиметров в основании и 20 миллиметров в высоту – таковы размеры каждого из двухколесных роботов на площадке. Это только часть из 300 изготовленных в Штутгарте машин– одной из самых больших в мире стай роботов.

Их создатели – физики, кибернетики и программисты – называют их романтическим словом «Жасмин». Примерно 20 сенсоров распознают световое излучение роботов и различают их по цвету; передают информацию о скорости, уровне зарядки батарей и возникающих на их пути препятствиях. Все роботы передвигаются автономно, а встроенные в них инфракрасные сенсоры и микрочипы позволяют им поддерживать связь между собой. Никакого дистанционного управления, никакого программирования, никакого вмешательства человека в процесс выбора роботами маршрута.

С 1992 года проектом по созданию группы маленьких роботов руководит

65-летний физик профессор Пауль Леви.

В помещении лаборатории выключен свет, чтобы не отвлекать электронных подопытных, которые реагируют на любые световые сигналы. Их задача: вместе найти самый короткий путь между двумя светящимися объектами. В первом пункте они должны начать и закончить свой путь, второй служит им точкой разворота.

Сначала маленькие роботы бесцельно колесят по площадке, причем один из них то и дело прикасается к точке разворота. Это заставляет расположенные под поверхностью испытательной площадки светодиоды активироваться и помечать обратный путь роботов, к финишу.

Чем длиннее избранный путь, тем быстрее гаснет световая метка. Но прежде чем погаснуть, она пересекает маршрут другого робота и помечает «след» с места пересечения. В результате чем больше роботов едут одним и тем же путем, тем дольше светится их «след». А это повышает для остальных шанс распознать верное направление. Не проходит и 15 минут, как почти все машины колесят по самому короткому маршруту.

 

Это очень похоже на сцену из жизни насекомых – оживленное движение по «муравьиной тропе». Большинство видов муравьев, обнаружив источник пищи, оставляют для спешащих за ними собратьев метки с быстро распространяющимся запахом, так называемые «феромоны». Благодаря им вся муравьиная колония быстро находит лучший путь к цели.

Ученые создают искусственные стаи, взяв за образец поведение животных. Ведь каждый муравей по отдельности обладает крохотным интеллектом. Но, работая в коллективе, насекомые способны на чудеса – они находят пищу, перетаскивают грузы, строят муравейники.

Так и роботы. Каждой из немецких машин именно благодаря «стае» удается найти цель и преодолеть преграды кратчайшим путем. «Роботы получают информацию от других и перерабатывают ее, – поясняет Леви. – Здесь можно говорить о косвенных признаках интеллекта».

Ни много ни мало искусственного интеллекта.

 

Сардины, пчелы, скворцы – стаи животных уже давно восхищают людей. Но лишь недавно ученые взялись за изучение поведения животных в группах. Почему муравьи никогда не мешают друг другу? Как получается, что скворцы в большой стае никогда не сталкиваются? Откуда сельдь, находясь в центре косяка, знает, что надо увернуться от голодного тюленя, приближающегося к стае с краю?

Ученые давно знают: у больших стай нет ярко выделенных вожаков. Потребовались десятки лет, чтобы ученые разобрались с основными законами поведения стай. Их выводы поразительны.

«Держись рядом с остальными, избегай столкновений, плыви в одном направлении вместе со всеми». Эти три правила обеспечивают жизнедеятельность стаи рыб, утверждает британский биолог Иан Д. Кузин из оксфордского университета, который  считается одним из ведущих европейских исследователей коллективных действий животных.Читать дальше >>>