Hyönteisroboteille lisää puhtia kehollisella älykkyydellä

Viime vuosikymmen on tuonut huomattavaa edistystä hyönteismittakaavan robotiikassa. Mutta teknisistä läpimurroista huolimatta ne eivät ole täysin ratkaisseet kriittistä ongelmaa autonomisen ja adaptiivisen käyttäytymisen saavuttamiseksi jäsentämättömissä ja arvaamattomissa ympäristöissä. Näiden jatkuvien haasteiden vuoksi tarvitaan kiireellisesti perusteellista tutkimusta siitä, miten fyysinen muoto ja laskennallinen strategia voidaan suunnitella yhdessä.

Uusi näkökulmapaperi väittää, että tie eteenpäin ei ole suuremman prosessointitehon puristamisessa pienemmille siruille, vaan "ruumiillisessa älykkyydessä" – paradigmassa, jossa älykkäät, mukautuvat käyttäytymismallit syntyvät robotin fyysisen muodon, materiaalien ja ympäristövuorovaikutusten saumattomasta integroinnista.

Macaun yliopiston sähkömekaanisen tekniikan laitoksen ja tekoälyn ja robotiikan keskuksen tutkijaryhmä on julkaissut kattavan näkökulman juuri tähän kysymykseen. eScience -lehdessä ( "Insect-scale robots with embodied intelligence: Challenges and future perspectives" ) tiimi esittelee etenemissuunnitelman ruumiillistetun älykkyyden saavuttamiseksi hyönteiskokoisissa roboteissa – se luo reitin laboratorioprototyypeistä käytännönläheisiin, älykkäisiin järjestelmiin.

”Suurin väärinkäsitys on, että meidän on tehtävä hyönteiskokoisista roboteista ’älykkäämpiä’ pakkaamalla niihin enemmän laskentatehoa”, kirjoittajat arvuttelevat. ”Mutta todellinen läpimurto tulee siitä, että mietimme uudelleen, mitä älykkyys tarkoittaa tässä mittakaavassa.

Kun on kyse milligrammahyötykuormista ja mikrowattitehobudjeteista, jokaisella laskennalla on hintansa. Tyylikkäin ratkaisu on usein antaa fyysisen kehon tehdä työ – käyttää materiaaleja, jotka reagoivat ärsykkeisiin, rakenteita, jotka koodaavat ohjausta mekaanisesti, ja morfologioita, jotka sopeutuvat passiivisesti ympäristöön. Juuri siitä ruumiillistuneessa älykkyydessä on kyse: taakan siirtämisestä prosessorilta itse fyysiseen järjestelmään.”

Vaikutukset ulottuvat paljon laboratorioiden ulkopuolelle. Hyönteiskokoiset robotit, jotka kykenevät toimimaan itsenäisesti, voisivat mullistaa ympäristön seurannan vaikeasti tavoitettavissa ekosysteemeissä, mahdollistaa nopeat etsintä- ja pelastustehtävät katastrofialueilla ja mullistaa täsmäviljelyn seuraamalla viljelykasveja ennennäkemättömällä tarkkuudella. Ne voisivat navigoida putkistoissa, tarkastaa infrastruktuuria ja jopa suorittaa lääketieteellisiä tehtäviä ihmiskehossa.

Aiheesta aiemmin:

Ajattelevia ja synaptisia pehmorakenteita

Räpyttelevä robotti jäljittelee lentävää hyönteistä

Auttaa robotteja muistamaan