Když si stavíte robota, můžete si udělat humanoida s obličejem, rukama a nohama. Bude mít úspěch na výstavách a ve vědeckých centrech, ale upřímně, bude k ničemu, alespoň zatím. Můžete si postavit masivního průmyslového robota, obratný dron anebo autonomní kosmickou loď, kteří nepřipomínají lidi ani v nejmenším, bývají drazí, ale jsou také velice užiteční. Anebo si můžete sestavit maličké a jednoduché roboty, kteří skoro nic neumějí, ale mohou mezi sebou komunikovat a hlavně, postavíte si jich s přijatelným rozpočtem hodně.
Kredit: Harvard University.
Právě tlupu takových malých robotů teď vycvičili ve Wyssově institutu biologicky inspirovaného inženýrství na Harvardu. Jejich svěřenci, čtenářům OSLA již pár let známí kiloboti, měří jen pár centimetrů, pohybují se na třech skromných nožkách, a především, jejich cena činí kolem 20 dolarů za kus. Radhika Nagpal a její dva kolegové jich vyrobili 1024 a sestavili z nich gang, jemuž posílají příkazy infračerveným světlem. Stačí ji zablikat, ať udělají hvězdici a oni se domluví a seskupí se do tvaru hvězdice. Anebo třeba tvar písmene K.
Infračerveným světlem komunikují i kiloboti navzájem. Mohou ale vysílat a přijímat informace jenom od nejbližších soudruhů, takže jeden robot neobsáhne celé území ani všechny členy gangu. Kiloboti ale také nejsou úplně rovnocenní. Čtyři z nich fungují jako zdrojoví roboti (seed robots), kteří určují ostatním počátek systému souřadnic, v němž pak kiloboti vytvářejí skupinové tvary. Informace o jejich pozici se šíří od zdrojových robotů po celém gangu, jako když Gandalf posílá zprávu králi Théodenovi do Rohanu signálními ohni na vrcholcích horských hřebenů. Každý kilobot si postupně uvědomí, jestli je uvnitř požadovaného tvaru a pak zareaguje jednoduchým chováním. Jejich kolektivní inteligence není právě blesková, ale do zhruba 12 hodin od vyslání příkazů jsou hotoví. Navzdory své velikosti nejsou úplně hloupí a poradí s různými problémy, které je při sestavování skupinového tvaru mohou potkat. Když třeba nějaký nešikovný kilobot vyvolá dopravní zácpu, tak si toho kolemjdoucí kiloboti všimnou a snaží se to společným úsilím vyřešit.
Mnozí odborníci jsou ohromeni, v tom nejlepším smyslu slova. Podle inženýra robotiky Marka Yima z Pensylvánské univerzity ve Filadelfii je sestavení a ovládání tak velké skupiny robotů velice působivé. Dosavadní hrátky s kolektivní inteligencí zahrnovaly maximálně nějakých padesát až sto programovatelných robotů. Michael Rubenstein z Harvardu, první autor studie s velkou mediální slávou uveřejněné v časopisu Science, přirovnává Gang tisíce robotů k mravencům, kteří dovedou ze svých těl sestavit perfektně fungují mosty či vory a rychle tím zareagovat na vzniklou krizi.
Kiloboti sice ještě nejsou tak pohotoví jako mravenci, podle svých tvůrců by ale mohli přispět k vývoji populární, ale zatím ještě velmi teoretické programovatelné hmoty. Představte si třeba mikroboty velikosti zrnka písku, kteří by se na požádání mohli seskupit do přesných nástrojů rozličného tvaru. Taková chytrá robotická hmota by vlastně sama o sobě byla 3D tiskárnou. Anebo si představte roboty, kteří se v případě potřeby přestaví, takové transformery reálného světa. Zdá se, že už klepe na dveře vedoucí ke sci-fi zítřkům. Prozatím máme k dispozici kiloboty a odborníci si s nimi nejspíš ještě užijí hodně legrace. Jde prý o významný milník ve vývoji biologicky inspirovaných technologií, směřujících ke kolektivní umělé inteligenci. Experimentování se meze nekladou.
A Swarm of One Thousand Robots. Kredit: Harvard University.
Introduction to Kilobot. Kredit: SSR Lab Harvard.
Literatura
Harvard School of Engineering and Applied Sciences News 14. 8. 2014, Nature News 14. 8. 2014, Science 345: 795-799, Wikipedia (Swarm robotics).