Юный техник, 2010 № 06 - [10]
То же можно отнести к поведению отдельных рыб, плывущих в косяке. «Держись рядом с остальными, избегай столкновений, плыви в одном направлении вместе со всеми». Эти три правила обеспечивают жизнедеятельность стаи рыб — утверждают биологи. Многоглазая стая быстрее замечает опасность, а бегство множества рыб в разные стороны приводит к тому, что нападающий хищник не может сосредоточить свое внимание на одной жертве и довольно часто упускает добычу.
Иэйн Кузин из Оксфордского университета — один из ведущих европейских исследователей коллективных действий животных — сформулировал три правила, определяющих существование стаи:
1. Основная масса членов группы должна хотеть держаться вместе.
2. Некоторые особи — назовем их лидерами — должны иметь желание двигаться в известном им направлении.
3. Должен быть порядок, при котором члены группы не сталкиваются друг с другом.
Правила, согласитесь, самые простые. Но, как показало компьютерное моделирование, они достаточно эффективны. И потому ряд кибернетиков, начиная с 80-х годов прошлого века, переключились с попыток создания сложных и дорогих универсальных роботов на проектирование малых простых устройств, способных действовать сообща. И вот что у них сейчас получается.
Россыпь огоньков перемещается по игровой площадке настольного футбола. Светящиеся голубые точки движутся поначалу хаотично в полной темноте на участке примерно в полтора квадратных метра, но уже через четверть часа их движение становится осмысленным и упорядоченным. Светящиеся точки — это сигналы мини-роботов, созданных сотрудниками факультета информатики университета Штутгарта в рамках проекта, которым руководит профессор Пауль Леви.
Сегодня эти роботы на двух колесах имеют размеры 28x26x20 мм, а сама их «стая» насчитывает уже около 300 членов. И это не предел. В дальнейшем роботы будут уменьшаться в размерах, а количество членов их сообщества будет исчисляться многими тысячами.
Мини-роботы на игровом поле.
«У таких стай есть большое преимущество перед централизованными системами — они не прекращают работы при выходе из строя отдельных элементов, — поясняет Леви. — В равноправной стае исправные машины могут восполнить потери, заняв место поврежденных».
Сейчас ученые проектируют ползающие, катящиеся, ныряющие и летающие стаи роботов, которые смогут, например, помогать при устранении техногенных катастроф, наблюдать за состоянием окружающей среды, вести разведку иных миров. В мире будущего машины, взаимодействующие друг с другом, должны стать обычным явлением.
В американском космическом агентстве НАСА уже разработали стаю из 33 000 мини-роботов, которые, состыковавшись друг с другом на орбите, создадут солнечную электростанцию. Европейское космическое агентство планирует запустить в космос сеть так называемых «пикоспутников» величиной с обычный цифровой фотоаппарат каждый, которые смогут работать как один мощный телескоп.
Не удивительно, что такими проектами заинтересовались и военные. Недавно Пентагон выделил около 30 млн. долларов на разработку и производство миниатюрных искусственных роботов-насекомых для разведки.
Военные планируют получить так называемую «разумную пыль» — микрочипы с задатками искусственного интеллекта.
Рассеянные с воздуха в определенном районе, они, совместно обрабатывая информацию, будут сообщать барражирующему над ним беспилотному разведчику, сколько солдат, автомашин или танков проследовали в том или ином направлении. Заметить же таких микрошпионов практически невозможно. Не проверять же под микроскопом каждую пылинку.
СЛОВНО РЫБЫ В ВОДЕ…
Разработчики систем безопасности автомобилей ищут подсказки, изучая природу.
Конструкторы давно уж поняли, что лучший способ защитить участников дорожного движения — не допустить столкновения между ними. Поэтому в последнее время они переключились с разработки систем пассивной безопасности, призванных снизить травматизм водителя и пассажиров, на создание активных устройств, предотвращающих саму возможность аварии.
Например, уже появились ультразвуковые и лазерные сенсоры, определяющие расстояние до едущего впереди транспортного средства. В случае резкого сокращения дистанции до минимума они подают сигнал, и машина тормозит, даже если водитель давит на газ.
А какими станут автомобили через 20–30 лет?
По прогнозам экспертов, в будущем машины смогут воспринимать и анализировать дорожные условия в комплексе, а также распознавать и бороться с причинами, из-за которых может случиться ДТП.
Идею такой системы безопасности специалисты подсмотрели, наблюдая за стаями рыб. Дело в том, что особи в косяке непрерывно следят друг за другом, благодаря чему никогда не сталкиваются и могут двигаться в нужном направлении как единый организм. Инженеры Volvo теперь стараются научить свои будущие машины передвигаться подобно рыбам в косяке.
Важной составляющей успеха должна стать также способность автомобилей общаться друг с другом. В этом преуспела компания Nissan. Ее роботизированный концепт способен обмениваться информацией с себе подобными моделями и принимать решения, исходя из общей обстановки на дороге. Так что не исключено, что автомобили к середине столетия будут чувствовать себя на дороге, как рыбы в воде.
