Sistem 1024 robotov s kolektivno inteligenco

Na Harvardu so razvili 1024 primitivnih robotov, ki lahko izpolnjujejo preproste ukaze in s tem izkazujejo stopnjo kolektivne inteligence. V predstavitvi za javnost so pokazali, kako se lahko robotki uredijo v obliko peterokrake zvezde ali črke K, za strokovno javnost pa je namenjen znanstveni članek. Poimenovali so jih kiloboti.

Kolektivna inteligenca je izredno širok pojem, ki označuje inteligenco oziroma inteligentno ravnanje, ki se razvije iz dejanj skupine posameznikov. Ni nujno, da ti sodelujejo, saj je lahko kolektivna inteligenca tudi plod tekmovanja med posamezniki. Izkaže pa se, da je inteligenca skupine lahko bistveno višja od inteligence posameznih člankov ter da lahko tudi zgolj iz nabora zelo primitivnih ravnanj dobimo kompleksne vzorce.

Kolektivna inteligenca je zelo pogosta pri živalih, tako na ravni živih bitij kakor celic. Že večcelični organizem je primer organizacijske oblike, ki izkazuje neko mero kolektivne inteligence. Še lepši primeri pa so na primer kolonije mravelj, ki imajo izredno razvito socialno strukturo. Kolonije mravelj na primer tvorijo mostove (glej sliko), da prečkajo ovire, ki jih posamezna mravlja ne bi mogla. Tudi ljudje se zanašajo na kolektivno inteligenco, čeprav je mnogokrat ne omenjajo izrecno. Demokratične volitve slonijo na predpostavki, da kolektivna inteligenca skupnosti omogoča izvolitev najboljših možnih kandidatov. Tudi v ekonomiji so Smithova nevidna roka trga in Famovi učinkoviti trgi zgolj personifikacija kolektivne inteligence množice.

Na Harvardu so torej izdelali 1024 primitivnih robotov, ki drug z drugim komunicirajo s pulzi infrardeče svetlobe. Vsak v premeru meri zgolj nekaj centimetrov in se s tremi nožicami giblje v vodoravni ravnini. Roboti prejmejo navodilo od operaterja, v kakšno formacijo naj se postavijo, potem pa komunicirajo sami med seboj in se ustrezno razvrstijo. Simulacije takih sistemov izvajajo že dlje časa, to pot pa smo dobili prvo eksperimentalno potrditev, kako ustvariti umetno kolektivno inteligenco (oziroma vsaj njene zametke), kar je velik preboj na tem področju.

Nekaj podobnega je ekipa pod vodstvom Radhike Nagpal predstavila že februarja letos, a v mnogo manjšem obsegu. Podobno kot na primer termiti gradijo svoja prebivališča, lahko tudi avtonomni roboti gradijo velike strukture. Za komunikacijo med njimi poskrbi sámo okolje, ki ima takšna pravila, da na koncu izgradijo želeno strukturo. Termiti se ne pogovarjajo v klasičnem smislu besede, a je omejena komunikacija med njimi dovolj, da se mravljišče ne sesede. Februarja so tako na Harvardu predstavili rezultate štiriletnega projekta TERMES, kako lahko roboti na enak način gradijo "zapletene" strukture. Uporabili so zgolj tri robote, a zamisel je enaka. Pri klasičnih gradnjah, ki jih izvajajo ljudje, imamo na začetku načrt gradnje, potem pa hierarhično ureditev, kdo je za kaj zadolžen. Pri termitih ni centralne uprave, ki izdaja povelja in usmerja delo, pa to vseeno uspe. Roboti TERMES iz mehke pene gradijo stolpe in piramide, pri čemer si pomagajo in gradijo tudi potrebno podporno infrastrukturo (recimo stopnišča). Pilotni projekt deluje tako, da uporabnik v računalnik vnese želeno strukturo, računalnik pa potem določi prometna pravila, katerih upoštevanje bo avtomatično zagotovilo ustreznost končne gradnje.

Projekt kilobotov je nadgradnja TERMES-a, saj imamo sedaj opraviti s 1024 roboti, kar je največji tovrstni projekt doslej. To prinaša določene izzive pri komunikaciji med roboti, razreševanju prometnih zamaškov in odpravljanju napak med razvrščanjem. Vse te izzive so uspešno rešili. Dosežek kilobotov je še toliko bolj impresiven, če pomislimo, da nimajo centralnega vodstva, ki bi izdajalo povelja. Prav tako so zelo kratkovidni in poznajo le svojo bližnjo okolico, torej razdalje do nekaj sosedov. Pogleda s ptičje perspektive nimajo.

Do mravelj nas vseeno loči še precej razvoja, saj te živijo v kolonijah po več milijonov. Toda osnovni princip je enak - mravlje so slepe, a s kemično in taktilno komunikacijo tvorijo osupljive strukture in celo lovijo skupaj.