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    澳科學(xué)家研究“軍蟻搭橋”現(xiàn)象 望打造特種機器人

    來源:環(huán)球網(wǎng)   作者:實習(xí)編譯:楊文穎 審稿:譚利婭  發(fā)布時間:2015-11-25

      據(jù)澳大利亞《悉尼先驅(qū)晨報》11月24日報道,軍蟻善于用身體搭建臨時橋梁,極大地平衡了成本和效益問題,而科學(xué)家可以借鑒軍蟻這項“集體智慧”,仿造特種機器人。

     

      據(jù)報道,成群結(jié)隊的勇猛軍蟻以搭建身體橋梁著稱,可以在數(shù)秒鐘內(nèi)快速拆橋和搭橋,這使得它們可以跨越很遠(yuǎn)的地方。悉尼大學(xué)里德教授(Chris Reid)與美國和德國的科學(xué)家們正在新澤西理工學(xué)院進行一項有關(guān)軍蟻的合作研究。他們通過視頻拍攝捕捉到和分析了軍蟻搭橋畫面。

      

     

      報道說,他們的研究可以幫助工程師開發(fā)機器人系統(tǒng),仿造特種機器人,在人類無法觸及或危險地方,進行探索和救援工作。

     

      參與研究的里德教授表示,軍蟻可以用它們最快的速度通過未知或有潛在危險的地形。之前大家錯誤認(rèn)為軍蟻搭橋后保持相對靜態(tài)的結(jié)構(gòu),其實軍蟻會因地制宜調(diào)整它們的“橋梁”,改變位置尋找最佳捷徑,隨時擴大“橋面”,適應(yīng)更大的螞蟻交通流量。

     

      據(jù)報道,11月24日,里德教授發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》的研究成果,詳細(xì)描述了螞蟻遷移身體橋梁的過程。他稱,在藤條和樹枝交叉地方游走的螞蟻,通過搭橋緩緩向其他地方移動,創(chuàng)建捷徑,逐漸增加“橋梁”的長度,不斷添加新螞蟻,在完成搭橋之前都保持懸掛半空的狀態(tài)。他表示,盡管軍蟻可以通過生物橋梁縮短游走時間,但是它們也要保證有足夠數(shù)量的螞蟻完成其他重要任務(wù)。當(dāng)它們搭橋時,必須平衡成本和收益問題。

      

     

      據(jù)悉,科學(xué)家的這系列發(fā)現(xiàn)對自組裝系統(tǒng)的研發(fā)有所影響,如研發(fā)可變形的特殊材料和自調(diào)控的機器人族群等。這些系統(tǒng)都依賴于群體智能,一種建立在自組織系統(tǒng)集體行動上的人工智能。這些自組織系統(tǒng)是小型獨立集合體自建的結(jié)構(gòu)或模式,不存在中心控制體。自然界中的昆蟲如螞蟻和蜜蜂都是沒有一致的中心控制體,整體的行動不是由個體決定。里德教授表示,這樣使得群體比個體獲得更大的信息量,科學(xué)家可以這些行為中獲得很多靈感。

     

      里德教授表示,過去大家總是使用單個又昂貴的機器人,而這些機器人團隊行動卻無法緊密結(jié)合,如果沒有事先程序設(shè)定,就不能應(yīng)對復(fù)雜多變的環(huán)境。目前螞蟻的團隊合作能力遠(yuǎn)超過最好的機器人。里德教授認(rèn)為,成群的機器人執(zhí)行類似于螞蟻行動的命令,或?qū)⒏玫剡m應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。他稱,一群仿造螞蟻的機器人可以偶爾適當(dāng)損失幾個,對整體幾乎無任何影響。曾經(jīng)讓單個又昂貴的機器人束手無策的損失,仿造的特種機器人都可以應(yīng)對。

    責(zé)任編輯:覃琬蕓
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