Свобода выбора для микророботов, Hi-Tech

Компьюлента. 9 июля 2003 года, 10:15

Ученые из Таганрога построили модель, с помощью которой можно понять, как следует конструктивно управлять большими облаками микророботов.

Микроробот - это механизм, размер которого исчисляется миллиметрами, а то и микронами. Одинокий микроробот, как и один муравей, не является самодостаточной единицей. Однако множество таких малюток становятся похожими на миллиардную семью термитов, способных "свернуть горы". В частности, американские военные придумали поражать с их помощью танки вероятного противника: облако микророботов, несущих заряд, окутывает бронированную машину и взрывается. Впрочем, у облаков микроботов возможны и мирные задачи, например, исследование околоземного пространства с помощью стаек микроспутников.

Основная проблема, встающая перед учеными, заключается в том, как контролировать такие рои киберов. Дело в том, что эффективно делать это с помощью даже очень мощного компьютера невозможно. Во-первых, нужна действительно большая вычислительная мощность, ведь система должна отслеживать положение каждого робота и давать ему соответствующие инструкции. Во-вторых, надежность такого метода невелика: при выходе центра управления из строя "стая" оказывается совершенно бесполезной.

"Значительно проще предоставить возможность каждому роботу принимать самостоятельные решения и координировать действия со своими соседями", - считают российские ученые из НИИ многопроцессорных вычислительных систем при Таганрогском радиотехническом институте.

Алгоритм действия, предложенный ими, таков. Сначала роботы образуют единое облако, которому сообщаются координаты целей. Каждый из роботов, зная свои координаты и координаты целей, выбирает ближайшую из них и начинает принимать решение, стоит ли к ней двигаться. Для этого он анализирует, сколько роботов уже направилось к этой цели. Если их количество достаточно, он начинает искать другую цель или остается в резерве. Если нет, то принимает решение об атаке, о чем и начинает оповещать всех соседей. Таким образом, облако быстро распадается на фрагменты, кластеры, каждый из которых добивается своей цели.

Компьютерное моделирование показало, что предложенный подход очень эффективен. Главное, что алгоритм принятия решений микророботами оказывается столь простым, что его легко воплотить в маленьких электронных мозгах миниатюрного создания. Кроме того, вся процедура оказывается чрезвычайно гибкой, способной быстро учитывать и потери микророботов, и изменения в поведении целей.