3 часа назад
29
Исследователи из Пенсильванского университета разработали новую стратегию строительства, при которой рой крошечных роботов может возводить сложные структуры без чертежей, руководителей и централизованного управления. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Вдохновившись муравьями, термитами и пчелами, ученые создали математические правила, позволяющие виртуальным роботам строить конструкции по принципу самоорганизации. В компьютерных симуляциях эти машины возводили сотоподобные структуры, не понимая общего плана, а просто реагируя на окружающие условия — как насекомые в природе.
Система оказалась не только устойчивой к ошибкам, но и гибкой: роботы продолжают работу, даже если некоторые из них выходят из строя. При этом все происходит параллельно, а не по очереди, как в традиционном производстве, что потенциально делает процесс быстрее и надежнее.
В отличие от нейросетей, которые копируют мозг, ученые не стремились в точности воспроизвести поведение насекомых. Они сосредоточились на ключевом принципе природы: сложные системы могут возникать из простых повторяющихся действий.
Авторы провели десятки симуляций, чтобы подобрать оптимальные параметры: как роботы поворачивают, что делают при столкновении с чужой постройкой, когда останавливаются и т.д. Важным оказалось и то, насколько «хаотично» себя ведут роботы — немного беспорядка в действиях повышало прочность итоговой конструкции, делая ее менее хрупкой.
В перспективе исследователи планируют перейти от симуляций к физическим прототипам. Вместо мини-принтеров они рассматривают более реалистичный подход — например, выращивание металлических структур с помощью электрохимии.
