
这项技术基于"外体智能"——协调性并非源于复杂的内部编程股票怎样配资,而是产生于与环境互动的过程。

哈佛大学的研究人员研发了一群机器蚂蚁,它们模仿社会性昆虫的自组织行为,无需蓝图或中央指挥,就能建造和拆除结构。这些机器蚂蚁被命名为"RAnts",由哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的研究团队设计。它们是简单的、去中心化的机器人,能够自发地组织起来建造复杂结构——也能同样轻松地将其摧毁。
这些机器人不使用化学信息素,而是利用光场(即"光信息素")进行通信。SEAS及文理学院(FAS)的应用数学、有机体与进化生物学、物理学教授L·马哈德万表示:"我们的新研究展示了,简单的局部规则如何能够涌现出复杂任务的完成——这种自组织的完成方式既稳健又具有适应性。"马哈德万补充道:"我们还引入了'外体智能'的概念,即集体认知不仅来源于个体智能体本身,还来源于它们与不断变化的环境之间的持续互动。"
数字信息素
蚂蚁证明了,不需要巨大的大脑也能成为出色的建造者——只需要一个优秀的团队。没有蓝图或监工,这些小生物却建造了自然界中一些最复杂的栖息地。如今,专家们正从它们身上汲取灵感。近年来,人工智能的发展痴迷于更快的芯片和更大的数字大脑。但马哈德万教授和他的团队将目光投向了别处,尤其是"外体智能"。
在这种模型中,智能系统并不位于机器人的硬件内部,而是从机器人与周围环境的互动中涌现出来。这项研究表明,去中心化的智能体只需遵循最基本的物理规则并响应环境信号,就能实现复杂的目标。
在自然界中,蚂蚁通过信息素进行交流——这种化学"面包屑"指示着行走或挖掘的方向。为了复现这一机制,哈佛团队使用了"光信息素"。利用一种称为"协作素"(stigmergy)的生物学概念——个体对其他个体造成的环境变化作出响应——团队创造了通过光场(即光信息素)进行通信的"RAnts"。这些数字信号充当天然信息素的替代品,使机器人能够通过持续的反馈循环来感知和改变周围环境,从而协调彼此的行动。
多样的用途
通过跟踪"光信息素"光场中的简单梯度,这些机器人形成了一个反馈回路,从而协调整个群体。它们仅依据几条基本规则运行,比如跟踪信号、搬运积木、并在特定阈值处投放积木。这个系统的美妙之处在于其简洁性。有趣的是,群体只需调整两个参数——跟随光的行为强度以及投放或拾取积木的设定——就能瞬间切换角色。前一分钟,这些机器人还是施工队;下一分钟,它们就变成了拆楼队。
这一发展为自主机器人技术提供了一种新模型,证明复杂的、大规模的任务可以通过简单的、自组织的互动来管理。这表明,集体智能不仅存在于机器人的"大脑"中,更产生于智能体与其不断变化的环境之间的持续互动。
这些发现为多种应用铺平了道路,从危险区域的自主建造、行星探测,到用于分析动物行为的高级实验模型的创建。
该研究结果已详细发表在《PRX Life》期刊上股票怎样配资。
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