ההתקדמות באינטליגנציה קולקטיבית חוצה כעת את גבולות הטבע. חוקרים חושפים גישה חדשנית לניצול אינטליגנציה של הלהקות, המושפעת מתנהגויות של בעלי חיים כגון *תעופת הציפורים* ו*הקבוצות של הדגים*. גילוי זה מספק אור על האופן שבו מערכות רובוטיות יכולות לפעול יחד בצורה אוטונומית, ומביאות פתרונות מבטיחים ליישומים מגוונים כמו פעולות חיפוש והצלה. השיטה החדשה מתבססת על כללים גיאומטריים המדמים את הטבע, ומבטיחה שליטה מבוזרת על הלהקות הרובוטיות, ומאתגרת את גבולות ההנדסה הנוכחית.
ההתקדמויות בתחום האינטליגנציה הספרתית
צוות בינלאומי של מדענים פרסם לאחרונה מחקר חדשני ב*Proceedings of the National Academy of Sciences* הנוגע לאינטליגנציה קולקטיבית של הלהקות, תחום שצומח במהירות. מחקרים אלה עוסקים ביכולת של אינטליגנציה ספרתית לחקות את ההתנהגויות הטבעיות של מיני שונים, כמו ציפורים ודגים, במטרה לשפר פעולות מורכבות כמו פעולות חיפוש והצלה.
האתגרים בעיצוב להקות רובוטיות
החוקרים מדגישים את הקושי בעיצוב מנגנוני שליטה מבוזרים עבור להקות רובוטיות. מטרן יה בן ציון, עוזר פרופסור באוניברסיטת רדבוד, מסביר כי המודלים הטבעיים, כגון להקות דגים ולהקות דבורים, מבצעים את התנהגותם ללא מנהיג יחיד, בניגוד למערכות רובוטיות קיימות החסרות את הגמישות הזו. האתגרים עולים כאשר מדובר בהרחבת סוג זה של אינטליגנציה לגודל תעשייתי.
שיטה חדשנית כדי לדמות אינטליגנציה קולקטיבית
על מנת להתגבר על מכשולים אלו, הצוות הקים כללים גיאומטריים לעיצוב, המאפשרים לקבץ *חלקיקים עצמיים-נעים*. כללים אלה שואבים השראה מעקרונות החישוב הטבעי, ומשלבים מושגים דומים לטעויות חיוביות ושליליות של חלקיקים תת-אטומיים. מסגרת חדשה זו מקדמת יצירת מבנים מורכבים, שבהם חלקיקים פעילים, המושפעים מכוחות חיצוניים, מציגים תכונה אינטרינסית המניעה אותם לאמץ עיקולים, מושג המוגדר על ידי החוקרים כ'עיקום'.
מאפייני ה'עיקום'
המושג עיקום הוא חיוני להבנת ההתנהגות הקולקטיבית של הלהקות הרובוטיות. מרטיניאני, חבר הצוות ופרופסור לפיזיקה ב-NYU, מדגיש את הקשר בין העיקום לבין שליטת התנועות של הרובוטים, בין אם כדי ליצור להקות, לנוע או להיערם. ניסויים שנערכו הראו כי קריטריון זה המבוסס על העיקום משפיע על המשיכה בין זוגות רובוטים, מה שניתן להחיל אותו על אלפי מכונות אלה.
יישומים פוטנציאליים של מחקר זה
גילוי זה פותח אופקים מרתקים למגוון יישומים תעשייתיים ומחקריים. בן ציון מציין כי העיקום, כמות אנלוגית לטעינה חשמלית, יכול לקבוע כיצד רובוטים מתקשרים זה עם זה כדי ליצור קבוצות או להתרחק זה מזה. כל רובוט, בעל ערך עיקום חיובי או שלילי, יכול לראות את התנהגויותיו מותאמות כך שיחקפו את התבניות שנראו בטבע.
השלכות לעתיד ההנדסה של הלהקות
כללי העיצוב הגיאומטריים שנבחרו מתבססים על מנגנונים בסיסיים, ובכך מקלים על יישומם ברובוטים פיזיים. קזיוליס, מבוסס במרכז המחקר לחומר רך של NYU, מדגיש את הפשטות של יישום העקרונות הללו בסביבות אמתיות. עבודה זו מאפשרת להפוך את האתגרים הקשורים לשליטה בלהקות ללימודי מדעי החומרים, ומציעה מסגרת להנדסה לעתיד של הלהקות.
למידע נוסף על השפעת האינטליגנציה הספרתית בתחומים שונים, אנא עיינו במאמרים הבאים: האתגרים של האינטליגנציה הספרתית, חדשנות בתחום התרופות, מהפכה בתחום הסייבר, סמינר על אינטליגנציה ספרתית בצרפת, ושכר לסופרי IA.
שאלות נפוצות על הגישה החדשנית לניצול האינטליגנציה הקולקטיבית של הלהקות
מהי אינטליגנציה להקות ואיך היא משמשת?
אינטליגנציה להקות היא סוג של אינטליגנציה ספרתית המגמה מהתנהגויות קולקטיביות של מיני בעלי חיים כמו ציפורים, דגים ודבורים. היא משמשת לשיפור היעילות של פעולות חיפוש והצלה, כמו גם לזיהוי אזורים שנפגעו משריפות יער דרך תנועות מתואמות של רחפנים או רובוטים.
מהם האתגרים המרכזיים המתרחשים בפיתוח להקות רובוטיות?
האתגרים המרכזיים כוללים יצירת מנגנוני שליטה מבוזרים, שכן בניגוד ללהקות טבעיות, להקות סינתטיות חסרות גמישות וקשה לשלוט בהן בקנה מידה גדול.
איך החוקרים ניגשו לאתגרים אלה של שליטת הלהקות?
החוקרים פיתחו כללים לעיצוב גיאומטרי לקיבוץ חלקיקים עצמיים-נעים, המודליסטים על חישוב טבעי, כדי לשלוט בהתנהגות הלהקות הרובוטיות.
מהי ה"עיקום" ואיזה תפקיד היא משחקת בהתנהגות הרובוטים?
ה"עיקום" הוא תכונה אינטרינסית של חלקיקים פעילים שיש לה השפעה על תנועתם. היא קובעת כיצד רובוטים מתקשרים זה עם זה, על ידי קידום משיכה או דחייה כדי לאפשר להם לתפוס או להיערם.
איך העיקום משתלב בעיצוב הרובוטים?
העיקום יכול להיות מקודד ישירות במבנה המכני של הרובוטים, בדיוק כמו טעינה חשמלית, ומאפשר לשלוט על האינטראקציות בין הרובוטים בהתאם לערכי העיקום שלהם.
האם הגישה החדשה הזו יכולה להתקיים גם על סוגים אחרים של רובוטים, כמו הרובוטים בשימוש בתחום הרפואה?
כן, כללי העיצוב המבוססים על העיקום יכולים לחול לא רק על רובוטים תעשייתיים או לדלק, אלא גם על רובוטים מיקרו-מטריים קטנים שיכולים לשפר את אספקת התרופות וטיפולים רפואיים נוספים.
מהי המשמעות המעשית של מחקר זה עבור הנדסת הלהקות?
מחקר זה הופך את האתגר של שליטה בלהקות לתרגול מדעי של חומרים, ומציע כללי עיצוב פשוטים, המבוססים על מכניקה בסיסית, כדי להנחות את ההנדסה לעתיד של הלהקות.
