Сорок один робот в виде миниатюрной субмарины - это достаточно многочисленная группа. Индивидуальное управление каждым роботом, входящим в такую группу полностью лишено смысла и единственным выходом является дать этим роботам некоторую свободу действовать подобно рою насекомых, стае птиц или косяку рыбы. При такой организации управления каждый робот будет занят выполнением своей маленькой задачи, в то время, как группа в целом будет решать глобальную задачу большего масштаба.
Подобный вид управления и взаимодействия между роботами-субмаринами разрабатывается в рамках проекта CoCoRo (Collective Cognitive Robotics), финансируемого Европейским Союзом. И в рамках этого проекта в 2011 году была создана первая в мире многочисленная группа автономных подводных аппаратов (autonomous underwater vehicle, AUV), состоящая из аппаратов двух базовых типов.
Основу группы CoCoRo составляют двадцать относительно крупных роботов Jeff, которые являются ее "руками и мышцами". Эти роботы имеют достаточно мощные батареи, двигатели, они маневренны и быстры, они способны двигаться против течения скоростью 1 метр в секунду. Остальные роботы группы принадлежат к другому классу. Они имеют меньшие габариты и скоростные показатели, но, тем не менее, они выполняются роль "мозга" коллективного разума "роя" роботов. Эти роботы, называемые Lily, обеспечивают связь и передачу информации между роботами Jeff, базовой станцией и остальными частями окружающего мира.
Каждый робот, входящий в состав группы CoCoRo способен действовать самостоятельно в определенных рамках. Для выполнения чуть более сложных задач роботы объединяются в небольшие группы, а глобальные решения принимаются "роем" на основе всех имеющихся коллективных данных. Благодаря этому "рой" является универсальным, приспосабливающимся образованием, слабо чувствительным к потере некоторых его членов. Рой может потерять некоторое количество роботов Jeff или Lily, но все же остаться способным к выполнению поставленной перед ним задачи.
Роботы Lily являются своего рода мини-базами, обеспечивающими накопление, обработку и передачу информации при помощи световых сигналов. При такой организации сообщение передается по цепочке от одного узла к другому, формируя в группе роботов нечто вроде перемещающихся световых волн, несущих информацию. Эти информационные "волны" используются для навигации, для удержания всего "роя" в виде единого образования, для координации действий и для синхронного перемещения в выбранном направлении.
Одним из сценариев практического применения таких "роев" подводных роботов является проведение операций по поиску каких-либо объектов под водой. В этом случае роботы Jeff будут производить непосредственно поиск, быстро перемещаясь в самых разных направлениях и постоянно координируя свои усилия. Но, как только местонахождение цели будет установлено, они, используя роботов Lily, сообщат об этом друг другу и передадут эту информацию на поверхность.
Следует отметить, что группа CoCoRo не всегда действует в пределах лабораторий и специально оборудованных бассейнов. Исследователи, проверяя работу алгоритмов группового взаимодействия, уже не раз выпускали их в естественные водоемы - озера и реки. И в скором будущем, по мере публикации исследователями видео и дополнительной информации, мы получим возможность ознакомиться с их достижениями.
Первоисточник
Подпишись: