Mravce sú majstri kolektívnej práce. Bez architekta, bez plánu a bez akéhokoľvek dozoru stavajú zložité podzemné mestá s klimatizáciou, zavlažovaním a presnými komorami.

Vedci z Harvardovej univerzity sa inšpirovali práve týmto fenoménom a vytvorili roj robotov, ktoré fungujú rovnako. Prepísali tým základné pravidlá umelej inteligencie.

Robotické mravce bez centrálneho riadenia

Výskumníci vyvinuli robotické mravce a nazvali ich „RAnts“. Ide o jednoduché roboty, ktoré sa dokážu spontánne organizovať a stavať aj demolovať zložité stavby. Namiesto chemických feromónov používajú tieto roboty svetelné polia. 

Vedci sa pri ich vývoji inšpirovali biologickým princípom stigmergie. Ide o jav, pri ktorom jedinci menia svoje prostredie a zároveň na tieto zmeny reagujú. Mravce za sebou zanechávajú feromóny, na ktoré ostatné mravce reagujú. RAnts fungujú rovnako, ale namiesto uvoľňovania pachu používajú svetelné polia. 

Inteligencia nie v stroji, ale v prostredí

Kľúčovým konceptom, ktorý v prípade mravcov vedci zaviedli, je tzv. stelesnená inteligencia zvonku.

„Ukázali sme, že zo súboru jednoduchých pravidiel môže vzniknúť komplexné, samostatne organizované a prispôsobivé správanie,“ vysvetlil profesor L. Mahadevan.

Vedci zároveň zavádzajú nový pojem: exbodied intelligence (stelesnená inteligencia zvonku). Kolektívna inteligencia roja mravcov totiž nie je v čipe robota, ale vzniká z toho, ako roboty interagujú so svojím okolím.

Tri pravidlá, nekonečné možnosti

Každý robot sa riadi len tromi pravidlami: Pohybuj sa smerom, kde je svetelný signál silnejší. Ak signál dosiahne určitú úroveň, zdvihni blok a preprav ho. Keď signál opäť klesne pod hranicu, polož blok. Nič viac.

Krása tohto systému je v jeho jednoduchosti. Roj mravcov dokáže okamžite prepnúť roly tak, že upraví iba dva parametre: intenzitu sledovania svetla a nastavenia pre ukladanie alebo zdvíhanie blokov. Istý čas sú roboty stavebnou čatou, v ďalšej chvíli sú demolačným tímom. 

Tieto zistenia otvárajú dvere k rôznorodým aplikáciám takejto technológie. Môžu poslúžiť pri autonómnej výstavbe v nebezpečných zónach, pri prieskume planét, ale aj pri vývoji pokročilých experimentálnych modelov na analýzu správania živočíchov. 

Mravce teda nie sú len hmyz. Sú aj konštruktérskou inšpiráciou budúcnosti.

Text: Zázračná planéta

Foto: Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences