集団知能の進展は、もはや自然の境界を超えています。研究者たちは、*鳥の群れ*や*魚の群れ*といった動物の行動にインスパイアされた、群衆の知能を活用するための革新的なアプローチを明らかにしています。この発見は、ロボットシステムがどのように自律的に協力して行動するかに関する洞察を提供し、捜索救助作業のような多様な応用のための有望な解決策をもたらします。この新しい方法は、自然を模倣した幾何学的なルールに基づいており、ロボット群の分散制御を保証し、現在のエンジニアリングの限界に挑戦します。
人工知能の分野における進展
国際的な科学者チームが最近、*国立科学アカデミー紀要*において、拡大する分野である群衆の知能に関する革新的な研究を発表しました。この研究は、捜索救助作業のような複雑な操作を改善することを目的に、鳥や魚などのさまざまな種の自然な行動を模倣する人工知能の能力に焦点を当てています。
ロボット群の設計における課題
研究者たちは、ロボット群のための分散制御メカニズムを設計する難しさを指摘しています。ラドバウド大学の助教授であるマタン・ヤー・ベン・ジオンは、魚の群れや蜂の群れのような自然なモデルが、現在のロボットシステムとは異なり、単一のリーダーなしで行動を実行していることを説明しています。このタイプの知能を産業規模に拡張する際には、さまざまな課題が発生します。
集団知能をシミュレートする革新的な方法論
これらの障害を克服するために、チームは*自己推進粒子*をグループ化するための幾何学的設計規則を確立しました。これらの規則は、正および負の電荷に似た概念を取り入れ、自然計算の原則に触発されています。この新しい枠組みは、外部の力に影響されるアクティブな粒子が保持する内因性の性質によって、曲率を採用するよう促す複雑な構造の作成を促進します。この概念は、研究者たちによって「カービティ」と名付けられています。
「カービティ」の特徴
このカービティの概念は、ロボット群の集団行動を理解する上で重要です。NYUの物理学教授であり、チームのメンバーであるマルティニアーニは、このカービティとロボットの動きの制御との関係について強調しています。これは、群れを形成したり移動したり集まったりするために必要です。実施された実験は、この曲率に基づく基準がペアのロボット間の引力に影響を及ぼすことを示しており、これは何千もの機械に外挿可能です。
この研究の潜在的な応用
この発見は、多くの産業および研究の応用に対して魅力的な展望を開きます。ベン・ジオンは、カービティが電気的な電荷に類似した量として、ロボットがどのように相互作用し、グループを形成したり、お互いから離れたりするかを決定できることを述べています。各ロボットは、正または負のカービティの値を持つことで、その行動が自然で観察されるパターンを模倣するように調整されます。
群のエンジニアリングの未来への影響
採用された幾何学的デザインルールは基本的なメカニズムに依存しており、物理的なロボットへの実装を容易にしています。NYUのソフトマター研究センターに所属するカジウリスは、これらの原則を実際の環境に適用することの簡単さを強調しています。この作業は、群れの制御に関する課題を材料科学の研究に変換し、将来の群れのエンジニアリングへの枠組みを提供します。
さまざまな分野での人工知能の影響に関する詳細情報については、以下の記事を参照してください：人工知能の課題、医薬品関連の革新、サイバー犯罪における革命、フランスにおける人工知能サミット、および IAにおける著者の報酬。
群衆の知能を活用する革新的アプローチに関するFAQ
スワームインテリジェンスとは何ですか、どのように使用されていますか？
スワームインテリジェンスは、鳥、魚、蜂などの動物種の集団行動にインスパイアされた人工知能の一種です。これは、ドローンやロボットの協調した動きによって、捜索救助作業の効率を向上させたり、森林火災の影響を受けた地域を特定したりするために使用されています。
ロボット群の開発における主要な課題は何ですか？
主要な課題には、分散制御メカニズムの創造が含まれます。これは、自然な群れとは異なり、合成群れは機敏さが欠けており、大規模での制御が難しいためです。
研究者たちは、群の制御に関するこれらの課題にどのように取り組みましたか？
研究者たちは、自己推進粒子のグループ化のための幾何学的設計ルールを開発し、自然計算に基づいてロボット群の行動を制御しました。
「カービティ」とは何ですか、ロボットの動作にどのような役割を果たしますか？
「カービティ」は、アクティブな粒子の内因性の特性であり、彼らの動きに影響を与えます。これは、ロボット間の相互作用を決定し、結びつけたり集めたりするために引力または反発を促進します。
カービティはロボットのデザインにどのように組み込まれますか？
カービティはロボットの機械構造に直接エンコードされ、電気的な電荷のように、ロボット間の相互作用をカービティの値に基づいて制御可能にします。
この新しいアプローチは、医療で使用される他のタイプのロボットにも適用可能ですか？
はい、曲率に基づく設計ルールは、産業用または配達用ロボットだけでなく、薬剤や他の医療処置を改善するためのマイクロ級ロボットにも適用可能です。
この研究は、群のエンジニアリングに対してどのような実用的な意味を持ちますか？
この研究は、群れの制御の課題を材料科学の研究に変え、基礎的なメカニズムに基づいたシンプルな設計ルールを提案することで、将来の群れのエンジニアリングのための指針を提供します。
