Robotici van Harvard en het Indian Institute of Technology Madras – inderdaad heel slimme mensen – hebben op de een of andere manier de grote naam ‘antdroids’ volledig gemist bij het bouwen van de insectoïde drones die ze RANts noemen (robotmieren, die in feite nergens over tekeer gaan – zelfs niet tegen een tirannieke robotachtige mierenkoningin).
Maar aangezien hun doel het begrijpen was van adaptief groepsgedrag dat voortkomt uit de manier waarop een zwerm eenvoudige entiteiten met elkaar en hun omgeving omgaan (in plaats van slimme woordspelingen), verlicht het succes van hun experiment in opkomende coördinatie en ‘exbody intelligence’ spannende toekomsten in het begrijpen van dierengedrag, autonome constructie op gevaarlijke locaties, en zelfs verkenning of constructie van buitenaardse lichamen, waaronder planeten, asteroïden en kometen.
In een artikel dat onlangs in het tijdschrift is gepubliceerd PRX-leven, Fabio Giardina en L. Mahadevan van Harvard, en S. Ganga Prasath van het Indian Institute of Technology Madras beschrijven hoe – zoals je in de volgende video kunt zien – hun RAnts geen centrale controle nodig hadden om het slopen of bouwen van eenvoudige structuren te coördineren (anders dan eerder Harvard-onderzoek waarin door mieren geïnspireerde robots slechts uit een ‘gevangenis’ ontsnapten).
Collectieve intelligentie: door mieren geïnspireerde robots die samen bouwen
In plaats daarvan kwam de coördinatie van de RAnts voort uit het feit dat onderzoekers slechts twee Rant-parameters aanpasten (sterkte van de samenwerking en de snelheid van het plaatsen of verwijderen van bouwstenen wanneer signaaldrempels werden bereikt) op locaties waar de RAnts zich verzamelden rond markeringen die ze op de vloer van hun experimentele omgeving hadden achtergelaten. Hoe meer Rants zich verzamelen, hoe meer bouw- of sloopwerkzaamheden ze uitvoeren.
Wanneer wezens zoals mieren, termieten, bijen en wespen gezamenlijk complexe, klimaatgecontroleerde structuren samenstellen voor voortplanting, bewoning en voedselopslag, demonstreren ze wat de auteurs ‘gedecentraliseerde spatiotemporele signalen in een dynamische omgeving’ noemen, signalen die het gedrag van insecten veranderen en door dat gedrag worden veranderd. En opmerkelijk genoeg doen niet-biologische entiteiten zoals de RAnts, die opereren als een robotcollectief, spontaan hetzelfde wanneer ze de montage of demontage van structuren coördineren.
Wat betekent ‘exbody intelligence’ eigenlijk? Zoals Mahadevan uitlegt, is het ‘collectieve cognitie’ die niet alleen voortkomt uit een groep entiteiten, maar uit ‘hun voortdurende interactie met een evoluerende omgeving’, eraan toevoegend dat het onderzoek van zijn team ‘laat zien hoe eenvoudige, lokale regels kunnen leiden tot de opkomst van complexe taakvoltooiing die zelfgeorganiseerd en dus robuust en adaptief is.’ Een andere term voor die zelforganisatie is stigmergie (stigma = markeer + ergon = werk), waarin wordt benadrukt hoe werkende entiteiten tekenen in hun omgeving achterlaten die van invloed zijn op wat hun zwermgenoten vervolgens doen.
Biomimicry is een belangrijke drijfveer bij het ontwerpen van robots; New Atlas heeft eerder gerapporteerd over insectobots die waterstriders imiteren of enorme afstanden vliegen met speciaal ontworpen vleugels, bijenbots met poten zoals die van langpootmuggen, en massaproductie van cyborgkakkerlakken.
Net als mieren zijn Rants te klein om cognitie en geheugen op menselijk niveau te bezitten, dus als ze complexe doelen willen bereiken, moeten ze dit uitbesteden, of ex-lichaam, hun gegevensverwerking naar hun omgeving. Terwijl sommige insecten feromonen gebruiken als biochemische markers (of stigmergische sporen)de bionagebootste versie van RAnts is dat wel fotormonen – lichtsignalen – om de acties van hun collectief te begeleiden.
Als mensen ooit in habitats op de maan, Mars of elders gaan leven, zal autonome constructie voordat de mens arriveert een onmisbaar middel zijn om de enorme kosten en gevaren van bouwen te verminderen waar straling, gebrek aan ademende (of enige) atmosfeer en extreme temperaturen perfect zijn om ons af te slachten alsof we, nou ja, mieren zijn.
Hoewel sommige van die automaten mobiele 3D-printers kunnen zijn ter grootte van rovers, of zo groot als de GITAI-mechs die in deze video 5 meter hoge communicatietorens bouwen, zijn sommige misschien zo klein als stofzuigers, als muizen, of misschien ooit zo klein als de bescheiden RAnt.
Bron: Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
