Robotsvarmoj: Grupoj kun aŭtonomie kunordigaj robotoj

• Aŭtoro:
• Aŭtora nomo

  Quantumrun Foresight
• Aprilo 14, 2023

Enrigarda resumo

La laborprincipoj de svarmoj en naturo inspiras sciencistojn krei similajn robotsistemojn. Ĉi tiuj robotaj svarmoj estas dizajnitaj por plenumi taskojn, kiel navigado, serĉo kaj esplorado, efike kaj kunordigite. Ĉi tiuj robotaj sistemoj disetendiĝas en diversaj kampoj, kiel ekzemple agrikulturo, loĝistiko, serĉo kaj savo, kaj media monitorado. 

Roboto svarmas kuntekston

La svarmkonduto ofta en la naturo lasas la plej etajn estaĵojn, kiel termitoj, konstrui tumulojn same altajn kiel naŭ metroj. Akirante inspiron, sciencistoj laboris pri svarmaj robotoj: simplaj, aŭtonomaj robotoj, kiuj laboras al centra celo per kunlaboro kaj kunordigo sen la bezono de centra administrado. 

La dezajno de svarmanoj estas simpla, igante ilian konstruon ekonomie realigebla. 
Efikaj svarmaj robotsistemoj devas elmontri flekseblecon en siaj taskoj kaj la roloj asignitaj al membroj. La nombro da ĉeestantaj robotoj ne estas fiksita kaj ne devus influi la rendimenton de la sistemo, eĉ se perdoj okazas dum operacioj. La dezajno devus povi funkcii malgraŭ mediaj tumultoj aŭ ĉieaj difektoj. Robotsvarmsistemoj povas elmontri aŭtonomion, mem-organizajn kapablojn (verŝajne la plej decidan karakterizaĵon), kaj nerektajn komunikadokapablecojn ankaŭ. 

Unuopaj robotoj devus esti tre kompleksaj kaj multekostaj por pruvi la gamon da karakterizaĵoj kiujn posedas svarmaj robotsistemoj. Ili ankaŭ ne permesas redundon, dum svarmrobotoj povas adaptiĝi al perdoj de individuaj robotoj. Ĉiuj tiaj propraĵoj donas al svarmaj robotsistemoj avantaĝon super konvenciaj maŝinoj, malfermante aplikojn en industrioj, sekurecaj servoj, kaj eĉ medicino.    

Tamen, ekzistas limigoj ankaŭ por svarmi robotojn. La malcentra naturo de svarmaj robotsistemoj povas igi ilin malpli optimumaj por certaj aplikoj. Pro ilia aŭtonomio, robotoj povas reagi al ŝanĝoj en sia medio individue kaj spontanee, kiu povas konduki al faktkonfliktoj en konduto ene de la grupo. Por multaj real-vivaj aplikoj, la malcentralizita naturo de svarmaj robotoj povas fari ĝin malfacila atingi la nivelon de kontrolo kaj precizeco bezonataj.

Disrompa efiko 

Svarmaj robotoj ĉiam pli estos dungitaj en fabrikoj kaj magazenoj por plenumi ripetemajn taskojn. Ekzemple, ĉina noventrepreno Geek+ evoluigis Aŭtonomajn Poŝtelefonajn Robotojn (AMRs), kiuj povas navigi magazenon en Honkongo uzante QR-kodojn sur la planko kiel gvidon. Ĉi tiuj robotoj ankaŭ uzas artefaritan inteligentecon por fari decidojn pri la direkto kaj itinero por atingi sian celon. Geek+ asertas esti efektiviginta pli ol 15,000 robotojn en stokejoj tra 30 nacioj, inkluzive de tiuj de firmaoj kiel Nike kaj Decathlon.

Pli da esplorado pri svarma robotiko plibonigos algoritmojn, pliigante ilian uzadon en aliaj sektoroj (kiel la militistaro) kiuj implikas taskojn potenciale danĝerajn por homoj, kiel detekti kaj malŝalti bombojn. Robotoj povas esti utiligitaj por prienketi danĝerajn regionojn serĉante specifajn aĵojn kiel ekzemple kemiaĵoj kaj toksinoj aŭ pluvivantoj post naturkatastrofo. Ili ankaŭ povas esti uzataj por transporti danĝerajn materialojn kaj por fari minajn operaciojn sen homa interveno. La evoluo de nanorobotaj svarmoj por medikament-liveraĵoj kaj precizecaj traktadoj medicino verŝajne vidos pliigitan intereson kaj investon ankaŭ. Finfine, robotsvarmoj povas esti utiligitaj en la agrikultura sektoro por transformi terkultivadon kaj redukti la laborkvanton por farmistoj aŭtomatigante rikolton kaj plantadon.

Implikoj de robotsvarmoj

Pli larĝaj implicoj de robotsvarmoj povas inkludi:

• Malkreskinta postulo je nekvalifikita laboro por plenumi ripetemajn taskojn en stokejoj, fabrikoj kaj bienoj.
• Pli bona laborista sekureco, ĉar tiaj sistemoj eliminas la bezonon de laboristoj plenumi danĝerajn taskojn.
• Nanorobotaj svarmoj estas injektitaj en pacientojn por medicinaj proceduroj, kaj ili eĉ povas anstataŭigi certajn kirurgiojn entute (2050-aj jaroj).
• La ĝeneraligita adopto de robotsvarmoj kondukante al kostŝparoj por industrioj kiel ekzemple agrikulturo kaj loĝistiko.
• Svarmo-robotoj estantaj deplojitaj en renoviĝanta energioproduktado kaj prizorgado, kiel ekzemple sunpanela purigado.
• Robotsvarmoj povus esti uzitaj por esplori kaj mapi aliajn planedojn, lunojn, kaj asteroidojn, aŭ por plenumi spacbazitajn taskojn kiuj estus tro danĝeraj aŭ malfacilaj por homaj esploristoj.
• Plibonigita media monitorado, solvado kaj konservado, inkluzive de monitorado de poluo, detektado de naftoverŝado aŭ mapado de teroj kaj akvoresursoj.
• Ĉi tiuj aparatoj estas uzataj por gvatado kaj sciigo, kiel landlima kontrolo kaj sekureco, sed ankaŭ uzataj por spionado kaj ciberatakoj.
• Pli bona preciza terkultivado, inkluzive de monitorado de kultivaĵoj, kaj kontrolado de damaĝbestoj kaj fiherboj, kiuj povus konduki al pliigitaj kultivaĵoj kaj reduktita uzo de insekticidoj.

Konsiderindaj demandoj

• En kiuj aliaj areoj vi atendas, ke robotsvarmoj estos dungitaj?
• Kiajn etikajn konsiderojn oni devas konsideri dum disvolvado kaj uzado de svarmaj robotoj?