olkar, 29.03.2013 с 0 комментариев

Роботы муравьи успешно имитируют реальное поведение колонии

Ученые успешно воспроизвели поведение колонии муравьев при движении с помощью миниатюрных роботов, по сообщению журнала PLOS Computational Biology.

Исследователи из Института технологий Нью Джерси (Ньюарк, США) и Исследовательского центра познания животных (Тулуза, Франция) поставили цель узнать, насколько индивидуальны муравьи, когда являются частью движущейся колонии, и как они ориентируются в лабиринтах путей, простирающихся от муравейника к различным источникам пищи.

Исследование сосредоточено на том, как ведут себя аргентинские муравьи и координируются на симметричных и асимметричных путях. В природе муравьи делают это оставляя следы химического феромона. Это было воспроизведено колонией роботов размером с кубик сахара, которые называются “Alices”. Они оставляют световые следы, которые определяют двумя световыми датчиками, имитирующими усы муравьев в природе.

В начале эксперимента, когда в лабиринте не было следов света, роботы принимали «исследовательское поведение», как это делают муравьи в естественных условиях, двигаясь беспорядочно, но в одном и том же направлении. Это приводило роботов к выбору пути, который имел минимальное отклонение от их траектории в каждой ветви сети. Если бы роботы определяли след света, они бы следовали этому пути.

Один из результатов — это открытие того факта, что роботов не нужно программировать для того, чтобы они могли определять и вычислять геометрию сети ветвей. Они сориентировались в лабиринте только с помощью следов феромонов и запрограммированного направления случайного движения, которые направляли их к более прямому маршруту между начальной точкой движения и лабиринтом. Особи аргентинских муравьев имеют плохое зрение и двигаются слишком быстро, чтобы просчитать направление движения. Поэтому тот факт, что роботы сориентировались в лабиринте таким же образом, каким ориентируются муравьи в естественных условиях показывает, что сложные когнитивные процессы не обязательны для всей колонии, чтобы эффективно ориентироваться в их сложной сети тропинок, ведущих к пище.

«Это исследование показывает, что эффективное ориентирование и питание могут быть достигнуты с минимальными когнитивными способностями муравьев», говорит ведущий автор Саймон Гарнье. «Также оно показывает, что геометрия транспортных сетей играет важную роль в потоках информации, а данные у муравьев такие же, как и в человеческом обществе».

Метки исследование, муравьи, робот муравей, робототехника