دستیابی به هوش جمعی پیچیده در ربات‌های میکروسکوپی
پژوهشگران با الهام از طبیعت، ربات‌های میکروسکوپی طراحی کرده‌اند که با استفاده از امواج صوتی به صورت دسته‌جمعی حرکت و خود را ترمیم می‌کنند. این دستاورد می‌تواند تحولی در پزشکی، پاک‌سازی محیط‌زیست و رباتیک ایجاد کند.
به گزارش خبرگزاری سینا، جانورانی مانند خفاش‌ها، نهنگ‌ها و حشرات از دیرباز برای ارتباط و جهت‌یابی از صدا استفاده می‌کرده‌اند. گروهی از دانشمندان بین‌المللی با الهام از این سازوکار طبیعی، مدلی از ربات‌های کوچک ارائه داده‌اند که از امواج صوتی برای حرکت و همکاری در دسته‌های بزرگ و هماهنگ استفاده می‌کنند.
ایگور آرونسون (Igor Aronson)، سرپرست گروه پژوهشی از دانشگاه پِن استِیت می‌گوید: این دسته‌های رباتیک در نهایت می‌توانند مأموریت‌های چالش‌برانگیزی مانند اکتشاف در مناطق فاجعه‌زده، پاک‌سازی محیط‌های آلوده یا انجام اقدامات پزشکی درون بدن انسان را انجام دهند.
ماشین‌های خودسازمان‌ده با مأموریت مشخص
این ربات‌های میکروسکوپی می‌توانند خود را سازماندهی کنند، در فضاهای محدود حرکت کنند و در صورت جدا شدن، مجدداً تجمع یابند. آرونسون توضیح می‌دهد که این هوش جمعی می‌تواند برای پاک‌سازی محیط‌های آلوده، کارآیی ارزشمندی داشته باشد.
این دسته‌های رباتیک علاوه بر کاربردهای زیست‌محیطی، ممکن است روزی درون بدن انسان عمل کنند و داروها را به صورت مستقیم به نقاط هدف برسانند. توانایی آن‌ها در حس‌کردن تغییرات محیطی و خودترمیمی به آن‌ها اجازه می‌دهد حتی پس از جدا شدن نیز عملکرد خود را حفظ کنند.
گامی به سوی ربات‌های میکروسکوپی هوشمندتر
آرونسون می‌گوید: این پژوهش، گامی مهم به سوی ایجاد ربات‌های میکروسکوپی هوشمندتر، مقاوم‌تر و در نهایت کاربردی‌تر با حداقل پیچیدگی است که می‌توانند برخی از سخت‌ترین مشکلات جهان ما را حل کنند.
پژوهشگران برای این مطالعه، یک مدل رایانه‌ای برای ردیابی حرکات ربات‌های کوچک توسعه دادند که هر کدام به فرستنده و گیرنده صوتی مجهز بودند. آن‌ها دریافتند که ارتباط صوتی به عوامل رباتیک اجازه می‌دهد به طور یکپارچه با هم کار کنند و شکل و رفتار خود را با محیط تطبیق دهند.
هوش جمعی شگفت‌انگیز اجزای ساده
ایگور آرونسون با بیان اینکه این یافته برای گروه پژوهشی هم غیر منتظره بود، می‌گوید: هرگز تصور نمی‌کردیم که چنین ربات‌های ساده‌ای بتوانند این سطح از هوشمندی و هماهنگی گروهی را نشان دهند. هر ربات فقط از چند قطعه ساده شامل یک موتور برای حرکت، یک میکروفن برای شنیدن، یک بلندگو برای تولید صدا و یک نوسان‌ساز تشکیل شده است. با همین امکانات محدود، آن‌ها توانسته‌اند یک سیستم هوش جمعی پیچیده ایجاد کنند.
تحولی انقلابی با امواج صوتی
این نوآوری، دستاوردی مهم در حوزه پژوهشی ماده فعال محسوب می‌شود. ماده فعال، شاخه‌ای علمی است که به بررسی رفتار گروهی موجودات زنده میکروسکوپی و ربات‌های کوچک می‌پردازد.
آرونسون در توضیح مزیت این روش می‌گوید: برخلاف روش‌های قبلی که از سیگنال‌های شیمیایی استفاده می‌کردند، ارتباط از طریق امواج صوتی هم سریع‌تر است و هم مسافت بیشتری را بدون کاهش کیفیت طی می‌کند.
این پژوهش در نشریه فیزیکال ریویو اِکس/ Physical Review X منتشر شده و راه را برای نسل جدیدی از ربات‌های میکروسکوپی با قابلیت انجام وظایف پیچیده در محیط‌های چالش‌برانگیز هموار می‌کند.
