Ученые США создали колонию муравьев-роботов

Автоматизированные муравьи ведут себя в точности как настоящая колония насекомых, хотя внешне и не похожи на них. Муравьи-роботы представляют сбой крохотные кубики, оборудованные механизмом для перемещения и двумя антеннами-сенсорами.

Что же до их способности к коммуникации, то она удивительно напоминает коллективное поведение настоящих муравьев, коих в мире существует около 20 000 видов. Все они живут колониями, которые структурированы в некую социальную систему, которая разделена на касты. К примеру, есть трутни, рабочие, солдаты, королева – все они выполняют свои задачи в своем сообществе. Недаром колонии муравьев называют суперорганизмами – сотни отдельных насекомых способны действовать как единый отлаженный механизм.

Нечто подобное воспроизвели ученые: если их роботов-муравьев запрограммировать на продвижение к цели, то они находят самый короткий путь из сети или лабиринта, ловко минуя все препятствия.

Как пишут исследователи в журнале Plos Computational Biology, их секрет в способности получать сообщения друг о друге, точно как в колонии настоящих муравьев. При этом каждый отдельный робот-муравей совершенно нем, все они оснащены ограниченной мощностью обработки данных и ограниченной памятью. Поэтому поодиночке они просто беспорядочно движутся и могут быстро потеряться, тогда как сообща способны к эффективному сотрудничеству.

Как сообщает ведущий исследователь данной разработки из Нью-Джерси Саймон Гарнер, роботы оставляют след, как это делают настоящие муравьи. Этот след распознают все остальные муравьи. Разница в том, что живые муравьи оставляют химические следы и феромоны, которые и распознают их сородичи, а роботы оставляют за собой полоску света.

Исследователи устанавливают камеру для отслеживания пути каждого робота. Проектор, который связан с камерой, направляет лучи света вдоль их маршрута с равными интервалами, оставляя «след» из света. Он становится все ярче с каждым разом, как муравей проходит по тому же пути.

Саймон Гарнер объясняет это тем, что у каждого робота предусмотрены 2 антенны, которые, по сути, являются светочувствительными датчиками. Если света больше на левом датчике, они поворачивают налево, если же больше света падает на правый – поворачивают направо. Этот принцип аналогичен с тем, что и у настоящих муравьев.
Конечно, кроме этого эксперимента природа подталкивает ученых на множество других исследований, в основе которых – природные механизмы. Их используют для того, чтобы решить проблемы дизайна и устройства роботов.