В продаже новый массовый продукт — ватага роботов

В своих тестах по моделированию роя создатели этой новинки доводили число ботов до 29, но система предусматривает общение гораздо большего количества собратьев (фото Michael Rubenstein).

У исследователей и любителей, работающих в области искусственного интеллекта и коллективного общения машин, появился новый инструмент. Теперь они могут купить крошечных роящихся роботов, умеющих замечательно действовать сообща хоть сотней, хоть тысячей.

На днях швейцарская корпорация K-Team начала приём заказов на недорогих роботов по имени Kilobot. В ноябре K-Team получила лицензию на выпуск новинки от Гарвардского университета, где и родился одноимённый проект.

Вдохновлён он был талантами общественных насекомых вроде муравьёв и пчёл. Так же как и живые создания, «килоботы» (или «тысячеботы») умеют сообща разыскивать еду, передавая данные о ней друг другу, разбегаться врассыпную и собираться в стаю, следовать за лидером, обходить друг друга по заданной траектории, совместно толкать предметы (собратьев) и так далее.

Неплохо для роботов, начинка которых тянет всего на $14,05, как скрупулёзно указывают гарвардские учёные в своей исследовательской статье (PDF-документ). Кстати, полную цену новинки швейцарцы пока не называют, упоминая лишь, что боты — недорогие.

Миниатюрные, но смышлёные роботы созданы в исследовательской группе самоорганизующихся систем университета Гарварда. Здесь полагают, что чем больше машин удастся соединить в коллектив, тем точнее будут натурные эксперименты по моделированию различных образцов поведения машин (фото Harvard University).

С помощью инфракрасного контроллера, закрепляемого над рабочим столом, экспериментаторы могут за 40 секунд залить новую программу сразу на несколько сотен роботов, благо сами они невелики и могут сгрудиться очень плотно.

При этом после того, как программа установлена и запущена, крохотные члены роя действуют совершенно автономно, без внешнего управления.

Экспериментальный набор: контроллер для передачи софта (А), ноутбук для программирования (В), группа «килоботов» (C), зарядная станция (D) (фото Harvard University).

Каждый Kilobot насчитывает в диаметре 33 миллиметра. Стоит робот на трёх жёстких тонких ножках (общая высота машинки равна 34 мм).

В основании ног спрятано два вибромоторчика, благодаря которым «килобот» может вертеться и двигаться в разные стороны, рассказывает Gizmag. Мощность каждого мотора может меняться между 255 уровнями, потому движения у этих роботов — вполне плавные, хотя и неторопливые.

Питается электронный муравей от литиево-полимерного аккумулятора. Его хватает на три месяца в режиме сна или три часа активных действий. Причём бот способен заряжаться прямо на столе, когда подходит к пункту питания.

Напряжение прикладывается к зарядному контакту на макушке бота и к его ножкам. Наконец, севшую батарею можно просто заменить.

На зарядной станции одновременно могут питаться десять «килоботов» (иллюстрация K-Team, Harvard University).

На пузе каждого робота имеется инфракрасный приёмопередатчик для обмена сигналами. Он посылает лучи вниз, на гладкую поверхность. Другие роботы видят отражение этих лучей на столе и по нему могут судить о дистанции между собой.

Канал персональной связи между роботами работает на расстоянии до 7 сантиметров (фото Harvard University).

Помимо «чувства локтя» у ботов имеется сенсор яркости внешнего освещения, что также добавляет возможностей для моделирования различных поведенческих реакций.

За передачу условных состояний робота (скажем, голодный или сытый, подвижный или стоящий на месте) отвечают три цветных светодиода на верхней части корпуса — красный, зелёный и синий. Они обладают к тому же тремя уровнями яркости.

Мозг робота – восьмибитный восьмимегагерцевый процессор. Ещё на борту имеется 35 килобайт памяти для пользовательских программ, калибровочных параметров и другого софта.

Кажется, что это совсем немного. Но, как оказалось, таких технических данных вполне достаточно, чтобы создавать довольно сложные алгоритмы. И главное – программная основа всего проекта продумана так, что позволяет с лёгкостью организовывать взаимодействие в коллективе хоть десяти машинок, хоть сразу тысячи, на что недвусмысленно намекает название аппарата.

Из предшествующих работ такого масштаба можно вспомнить разве что проект Centibots, то есть «стоботов».

Помимо исследований новый продукт нацелен на образовательные программы, утверждают авторы работы (фото Harvard University).

Преимущество «килоботов» перед предшественниками – массовость. Из-за высокой стоимости обычных роботов до сих пор эксперименты с распределёнными системами проводились либо виртуально, в компьютере, либо максимум на нескольких десятках «живых» машин, которых к тому же приходилось проектировать и собирать с нуля.

С готовыми подопечными учёные могут сосредоточиться непосредственно на программировании и постановке опытов, включающих сразу многие сотни «особей».

Пример с поиском условной пищи (зелёный бот). Группа стартует из гнезда (красный бот, фото А). Нашедшие еду роботы возвращаются домой, чтобы увлечь к источнику последователей (В). Путь одного из ботов показан красным на снимке С. На нём же часть роботов стёрта для лучшей видимости дорожки (фото Harvard University).

Пусть «килоботы» не способны на нечто большее, чем моделирование, лидер проекта Радхика Нагпал (Radhika Nagpal) и её коллеги полагают, что опыты с этими малышами послужат основой для создания прикладных систем.

Например, рои роботов смогли бы согласованно искать пострадавших в развалинах зданий, или опылять сельскохозяйственные культуры, или проводить мониторинг окружающей среды.



Океанские роботы-планеры отправились в исторический заплыв

21 ноября 2011

Разработан новый метод сохранения равновесия роботов

9 ноября 2011

Инженеры создали проекционное лицо для андроида

8 ноября 2011

Honda представила новое поколение андроида ASIMO

8 ноября 2011

Новый робот ездит на ногах и ходит на колёсах

7 ноября 2011
  • Дмитрий Журавлёв  22 ноября, 21:02
    Очередной этап на пути поиска пресловутого искусственного интеллекта?

    Игрушка игрушкой. Вот если бы они смогли сыграть в шашки, например команда «зелёных» против «красных».

    ОтветитьНравится
  • Артём Знаменский  22 ноября, 22:07
    Интересна мысль) Напишите разрабам, я полагаю им самим эта идея понравится)
    ОтветитьНравится
  • Врэж Багратуни  23 ноября, 06:24
    А почему бы и не в шахматы?
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Журавлёв  23 ноября, 12:25
    В принципе — без разницы, хоть в ГО.

    Тут ведь главное не способность ботов заполнять собой поле каким-либо диковинным образом, а их способность к консолидированному решению относительно развития событий, а именно этого они и не продемонстрировали.

    В том, о чём рассказано в статье, нет ни уникального, ни перспективного, потому что с такими функциональными ограничениями они не подходят даже для более простой роли роботов-сканеров из фильма «Особое мнение».

    PS: Если смотрели, конечно: сцена с героем, скрывающимся в ванне со льдом.

    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  22 ноября, 22:11
    Куда более впечатлило бы, если бы они могли передвигаться по местности со сложным ланшафтом.
    Еще лучше миниатюризировать их до такой степени, чтобы можно было ввести в живой организм.
    Там и протестировать.
    Тут и течения и ланшафт и разное давление и много прочих прелестей.
    Тоесть, как по мне, тут куда важней именно програмное обеспечение имитирущее ИИ, ну или в идеале сам ИИ.
    Так как вопрос функциональности таких машинок всеголиш дело техники и вопрос времени.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  22 ноября, 22:41
    Именно. Сами эти боты скромны. Но они решают главную задачу — практическую отработку алгоритмов взаимодействия. А какими подобные машины окажутся в будущем, с какими ногами-колёсами, с какими руками-манипуляторами, и какого размера... Это всё детали.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Журавлёв  23 ноября, 01:56
    По всей видимости, в этих ботах есть что-то ещё, гораздо более перспективное, но, к сожалению, ускользнувшее из данной статьи, ибо сами по себе подобные взаимодействия между толпой ботов уже давно новостью не является.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  23 ноября, 09:32
    -- Всё вопрос заказа, при 20 нм технологии они могут быть очень даже ++ с разделением задач -получится «большой мозг» ..легко увеличиваемый в размере и интеллекте ..
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Журавлёв  23 ноября, 12:40
    «...с разделением задач -получится «большой мозг»..легко увеличиваемый в размере и интеллекте ..»

    Если вы имеете ввиду, что разделение задач будет происходить на уровне программирования до условного события и кем-то из-вне, а не являться принятым группой роботов решением после оценки необходимых обстоятельств, то я с этим предположением категорически не соглашусь: они — боты — только и будут способны на то, чтобы водить хороводы, да огибать препятствия в поисках метки.

    В этом случае количество роботов, само по себе, не может создать ни мозг, хоть какой бы то ни было, ни даже имитировать интеллект всякими примерами «умения».

    Нужно чтобы группа ботов действовала как одна нейронная сеть, а это, увы, — ещё ой как не скоро может быть даже сформулировано в виде ТЗ, не то что реализовано на практике.

    ОтветитьНравится
  • Максим Подболячный  23 ноября, 12:54
    Сергей, заказывайте! Вам тут нужнее всех!
    Потому что те, «такие же, только лучше» © изобретенные вами 10-15-20 лет назад (тм) явно не справляются...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  23 ноября, 18:17
    -- ОНИ да,но потенциал у них- такой..
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  23 ноября, 23:37
    Дмитрий. Самое перспективное в этих ботах — их дешевизна и серийность. Никто и не говорил, что «подобные взаимодействия между толпой ботов» — это новость. Новость в том, что теперь такие эксперименты смогут стать более массовыми и проводиться с большим числом ботов одновременно. Так что ничего не «ускользнуло» из статьи.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  24 ноября, 08:05
    -- ПРи этом чипы можно заказывать, и програмироватьсамим...
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  22 ноября, 22:14
    Странный выбор микроконтроллера.
    ОтветитьНравится
  • Александр Морозов.  22 ноября, 22:17
    пащему?

    Вообще в девайсе ничего сложного нету. Можно из деталей на коленке собрать. Платы можно заказать готовые, чтоб не париться. Вместо ножек-штырьков поставить микромоторы с редукторами. Правда получится каждый девайс по тыще рублей, но зато по паласу и ковру бегать будет шустро.

    Хм... наладить производство чтоли ;)

    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  22 ноября, 22:22
    Ну просто атмега328 при своей переферии и 32кб флеша ни дешевым, ни низкопотребляющим среди конкурентов не является. STM8 с такими же возможностями стоил бы меньше доллара, за доллар и чуть-чуть туда можно было бы хоть стоногий ARM вкорячить, был бы и 32 битный еще. Почему именно AVR, из-за того, что программировать просто, или они его под ардуиновской IDE будут точить?

    А вообще штука занятная:)

    ОтветитьНравится
  • Александр Морозов.  23 ноября, 08:14
    чота я отстал от жизни походу...
    за доллар 32-битный АРМ?
    Это интересно. Но я решаю сугубо утилитарные задачи, ардуина в этом идеальный вариант: просто берешь и делаешь без заморочек, мегабайты готового совместимого кода....
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  23 ноября, 09:22
    STM32F100C4T6B на терре 31 рубль (это в розницу), это за Cortex-M3, переферии больше чем у той же 328 меги, 32 бита, DMA, ЦАП, правда на 16кб флеша. Если брать цену 3 доллара, как у 328 меги, то это можно уже взять тоже самое с 64-128кб памяти и 10к SRAM, на 32 МГц.

    Про ардуину понятно, хотя на мой взгляд что бесплатный AVR Studio + WinArv GCC поставить, что Arduino IDE, разница не слишком велика, на си кода тоже завались.

    ОтветитьНравится
  • Александр Морозов.  23 ноября, 09:29
    Мда, нефигово.
    Только вот 32-битный код быстро память пожрет, так что преимущество под вопросом. 10к SRAM конечно классно. На казусе тема жевалась, но я как-то мимо прошел. Последнее время сложные задачи я отдаю разработчикам, сам только бытовые вещи делаю.
    Хотя тоже: 500 р за Orduino nano отдавать жалко. После предыдущих проектов осталось куча atmega8-20au, вот думаю под нее платы замастрячить без USB-UART встроенного. Но что-то ЛУТом лень заморачиваться, а заказывать горстку платок — глупо...
    Решил подождать пока сын появится ;)
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  23 ноября, 09:41
    По поводу кода сожрет, это наверное да. Хотя, если надыть именно 32бит вычисления проводить, то наоборот, на 8битном контроллере любое сложение будет в 4 команды (ADD,ADC,ADC,ADC), а если регистры экономить, то вообще каша.

    >>500 р за Orduino nano

    Так это еще относительно дешево, только сама микруха FT232 200р. стоит.

    ОтветитьНравится
  • Александр Морозов.  23 ноября, 09:53
    Я у этих парней брал:
    robocraft.ru/shop/index.php?route=product/product&path=47&product_id=55
    Они вместо дорогой FT232 применили CP2102. Ну и выкинули стабилизатор (из-за чего я случайно спалил две штуки). Хотя стабилизатор стоит копейки и на нижней стороне платы куча места.

    Походу это семейство STM сейчас типа меги 5..10 лет назад, когда все торчали от микрочипа. Пришла навороченная и быстрая мега, микрочип сдулся, потом мега стала крутой и дорогой ( мега 168 стоит 300 р в DIP) пришел STM32F100 ;)

    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  22 ноября, 22:27
    если внутрь елочного шара поместить светодиод с аккумулятором и ниткой антенной, чтобы батарейка под заряжалась, как детекторный приемник и взять таких светильников две дюжины — то получится беспроводная елочная гирлянда. А  если в каждый шарик еще и такой микро контроллер — переливы огоньков на елке смогут составлять завораживающие подвижные узоры.
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  22 ноября, 22:31
    Геморно. В елке спрятать провода легче легкого, поэтому проще в каждый шарик засунуть диод, а под елкой один контроллер, который по сдвиговым регистрам например будет дрыгать всеми ногами, хоть мультики показывать.
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  22 ноября, 22:31
    В смысле не внутрях у елке, а в качестве мишуры, например.
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  22 ноября, 22:32
    Тьфу блин. Дрыгать всеми шарами, конечно посредством ног:)
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  22 ноября, 22:41
    ну в смысле мигать огоньками шаров ( ноги может и не нужны или только для поворота шарика..
    С проводами оно конечно легче и привычнее — но беспроводная гирлянда — интереснее и живучее — каждый огонек независим и проводов не надо, не самая эстетичная деталь провода на елке.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  22 ноября, 22:44
    в смысле мигать огоньками — ноги вообще не шибко нужны — может чтобы шарик поворачивать.

    С проводами может и проще и привычнее, но без проводов — каждый шарик отдельно живущий — прикольно — живучесть системы выше. И вообще забава.

    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  22 ноября, 22:50
    Но шарик обрастает ненужным добром: каждому дай отдельное питание, радиомодуль, заставь общаться. Отсюда уже недалеко от вставки дешевого блютус модуля, и пущай дети его с мобилы моргают.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  23 ноября, 14:43
    в том и прелесть — да фотоэлемент и слабенький канал связи — подзарядка батареи от фото элемента и от антены впитывать энергию радио волн. И огонек как ответ.
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  23 ноября, 15:01
    >>подзарядка батареи от фото элемента

    Очередной фонарик на солнечных батарейках? Мы же о гирлянде говорим, она не на солнце светить должна.

    >>от антены впитывать энергию радио волн

    А энергию волн откуда брать?

    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  23 ноября, 20:14
    часть от солнечных элементов — елка не всегда в темноте сотит — то день на дворе, то люстра светит. А радио волн полно в городе ( детекторные приемники мембранами шевелят) иногда говорят даже снасти стальные поют в океане на яхтах- работают детекторными приемниками. :)
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  22 ноября, 22:35
    по команде могут постепенно стремится к синхронности мигания или наоборот стремиться к поддержанию максимальной хаотичности мерцания.. Или поддерживая волну света сверху вниз или вокруг оси елки.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  23 ноября, 01:33
    мда. штука диаметром 3см имеет проц на 8 МГц. А еще не так далек тот день, когда у меня был дома самый крутой комп на районе с процом в 1 МГц :)
    ОтветитьНравится
  • Сергей Иванов  23 ноября, 02:13
    Вы ошиблись на три порядка. В любом случае даже сегодня 1Ggz не стоит 14$.
    ОтветитьНравится
  • Александр Химич  23 ноября, 02:39
    Вряд ли ошибся. У меня Спектрум был 800 кГц, кажется.
    ОтветитьНравится
  • Александр Морозов.  23 ноября, 08:19
    в моем спектруме частота была 4 мгц или около того.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  23 ноября, 11:04
    Нет, уважаемый. Это был 88 год. И компьютер был — Sinclair ZX81 или даже 80-ый. На моем было 44 кб ОЗУ и проц 1 МГц. В оригинальном проц 3.25 МГц, но мой мне отец спаял лично по схеме, переработанной под советские детали. Поэтому у меня проц был 1 МГц.
    А данные загружались с кассетного магнитофона.
    «на три порядка», говорит :)
    ОтветитьНравится
  • Евгений Самченко  23 ноября, 02:09
    Дедушка Лем одобряе.
    Как там у него эти штуки, «корнами» звались? Ну, которые полностью перевернули сам смысл войны в 21-м веке?
    ОтветитьНравится
  • Павел Захаров  23 ноября, 02:14
    Сцена в магазине.
    — Здрасьте...
    — Добрый день, вас что-то интересует?
    — Да, будьте так добры, мне триста пятьдесят килоботов пожалуйста. Почем они у вас?
    — У нас килоботы на вес... Четыреста рублей кило.
    — Полтора килограмма взвесьте...
    ОтветитьНравится
  • Владимир Сизов  23 ноября, 03:18
    А кто-нибудь из присутствующих читал книгу Майкла Крайтона (автора «Парка юрского периода») под названием «Рой»? Очень рекомендую
    ОтветитьНравится
  • Владимир Сизов  23 ноября, 03:20
    http://lib.aldebaran.ru/author/kraiton_maikl/kraiton_maikl_roi/
    ОтветитьНравится
  • Александр Привалов  23 ноября, 06:36
    Не понимаю, что такого позволяют сделать эти штуки, чего не позволяет сделать компьютерное моделирование.
    ОтветитьНравится
  • Александр Морозов.  23 ноября, 08:16
    Да просто они работают в реальной среде, в которой может случиться все что угодно.
    ОтветитьНравится
  • Врэж Багратуни  23 ноября, 07:01
    Рекламодатели наверное отвалят немерено бабла, если тысячу таких разноцветных ботов с липучками будут собираться на стены зданий в подвижные рекламные слоганы, знаки и рисунки товаров и фирм. А если б они ещё и летать научили бы как вертолётики и прямо на улицах и площадях в воздухе, на высоте 20 или 100 метров складывались бы в рекламные надписи и рисунки.
    Кстати, а сложно было бы сделать так, чтобы они ещё бы и звучали или хотя бы попискивали. Будет поинтереснее Тамагочи.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  23 ноября, 11:21
    Насчёт согласованно летать: www.membrana.ru/particle/16834 и особенно www.membrana.ru/particle/15941
    ОтветитьНравится
  • Врэж Багратуни  25 ноября, 02:26
    Спасибо за ссылки. Прочита и посмотрел. Игра вертолётик в тенис вообще вызвало восхищение. Одну из этих статей раньше довелось читать.
    ОтветитьНравится
  • Олег Сергиенко  23 ноября, 11:27
    Господа! Вы о чем все?
    Народ реализовал в железе неплохую идею в качестве полигона для полевых испытаний.
    Это уже круто, так как при должном маркетинге станет доступно очень широкой публике.
    Этого бота можно засунуть в детскую игрушку и компьютерные игры перейдут из плоскости монитора в реальное пространство, и наши с вами дети вместо того чтобы потихоньку становиться дебилами перед монитором, начнут наконец то развиваться.
    Когда у меня был двести восемьдесят шестой, что бы поставить на него игру мне нужно было думать головой, а сейчас для установки игрухи много мозгов не требуется, помимо всего есть у меня тихое подозрение, что разработчики намеренно вводят дополнительные параметры в программное обеспечение что бы, что бы в системной оболочке вашего компьютера создавать некорректную среду и с последующим обрушением ОС. (да простят мне присутствующие это отступление от темы).
    Мне думается, что эту идею подхватят и военные. Десять тысяч маленьких вертолетов из пенопласта стоить будут гораздо дешевле одного танка, а эффективность боевого применения в аналогичных боевых условиях будет не соизмеримо выше.
    Так что господа, это очередной рывок. Ни больше, ни меньше.
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  23 ноября, 12:42
    Насчет игрушек, все есть и сейчас, наборы робототехники, ардуины всякие, лего майндштормз, Hexbug, и много всего прочего. Проблема в том, что родители должны в этом разбираться не меньше, чем ребенок, а это не очень просто. Проще купить PSP, и пущай себе тихо в уголке монстров мочит.
    ОтветитьНравится
  • Максим Подболячный  23 ноября, 12:08
    Я в детстве у папы транзисторы тырил приблизительно таких же размеров. И в роботов ими игрался. :) А тут вона как. :)))
    Так, к слову, а тыренными лампами я в космические корабли игрался. Жду теперь новой статьи — о мыныатюрных касмических кораблях в стеклянных колбах-корпусах. :)))
    ОтветитьНравится
  • Павел Капитанов  23 ноября, 22:32
    ОтветитьНравится
  • Максим Подболячный  23 ноября, 22:56
    Не, я имел ввиду, что корпус космкоробля — стеклянная колба. И сам на лампу похож. :) Ну чтоб совсем как в детстве. :) Ну с роботами же детские игры воплотились в реальность? ;)
    ОтветитьНравится
  • Владимир Королёв  23 ноября, 12:32
    добавить третье измерение, уменьшить размер и будет терминатор из жидкого металла
    ОтветитьНравится
  •   23 ноября, 18:33
    Станислав Лем в 64-ом году придумал стальных мушек-роботов, с которыми людям невозможно было справится (книжка «Непобедимый»).

    Не знаю, были ли фантасты до него, кто писал на подобную тему.

    ОтветитьНравится
  • Виктор Алексеевич  24 ноября, 00:05
    «Сыровато» пока. Мне вот нужны боты колорадских жуков собирать/уничтожать. А то надело эту химию везде применять!
    также, неплохо было бы из них «конвейер» организовать между банком и моим домом — денег, ну хронически не хватает ... такая тоска зелёная...
    ОтветитьНравится
  • Ваня Крейцер  25 ноября, 00:15
    Надо прикупить пару десятков! Программируемые батарейки на ножках. Идиотизм, но хочу себе дома такого идиотизма. Когда нечем заняться, можно будет программировать тараканов.
    ОтветитьНравится