Ученые Пермского Политеха выяснили, что большие скопления роботов группируются подобно стаям пингвинов
Выживание организмов в природе зависит от их способности адаптироваться к изменениям окружающей среды. Например, некоторые водоросли двигаются к источнику света для фотосинтеза. Бактерии перемещаются к более концентрированным участкам с химическими веществами, чтобы находить питание. Еще один пример такого поведения – биоконвекция – процесс самоорганизации, при котором организмы распределяют тепло равномерно по всему сообществу. Подобное явление наблюдается у пингвинов – они собираются в плотную стаю и перемещаются так, чтобы каждый успел согреться, побывав в самом теплом участке. Ученые ПНИПУ смоделировали такой эффект в группе роботов, каждый из которых выделяет тепло и движется в точку поля с наибольшей температурой. Выяснилось, что они способны циркулировать в пространстве подобно живым организмам. Результаты могут применяться для микро- и нанороботов в медицинских или биотехнологических разработках, чтобы бороться с онкологическими заболеваниями, транспортировать лекарства по кровеносной системе или поддерживать функции отдельных органов. При этом тепло можно заменить любым другим способом коммуникации между роботами.
Исследование опубликовано в журнале Fluid Dynamics & Materials Processing. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Активная среда – это совокупность элементов, которые самостоятельно перемещаются и взаимодействуют друг с другом. Изучение таких систем позволяет понять процессы объединения единиц в биологические структуры. Это называется самосборкой.
Подобное происходит и среди высших животных. Например, императорские пингвины на зимовке демонстрируют коллективные действия, основанные на простых физических принципах. Когда погода ухудшается, животные переходят к плотной стае, состоящей из сотен и тысяч особей. Внутри такой толпы температура достаточна для выживания. Уже доказано, что в этой среде наблюдается не только самосборка птиц, но и фазовые переходы первого и второго порядка. Первый – это когда из одного агрегатного состояния среда переходит в другое. То есть, плотность нахождения пингвинов характеризует какое-то состояние – если они расположены на расстоянии, то это напоминает газ, если плотно, то жидкость. Переход второго рода заключается в изменении порядка в системе, то есть в проявлении самоорганизации.
Искусственный объект, например, робот, действующий по определенному простому алгоритму, тоже может быть элементом активной среды. Группу самоорганизующихся роботов, действующих сообща за счет алгоритмов, называют роем. Он является важным элементом различных технических систем, среди которых управление бактериальными киборгами в биомедицинских приложениях, технологии создания новых метаматериалов с внутренней структурой и другие.
– С помощью математического моделирования мы рассмотрели возможность возникновения коллективных вихревых движений у самодвижущихся роботов и доказали, что это вполне реализуемый сценарий. Разработали модель явления и программную реализацию алгоритма, которая заставляет ботов искать максимум температурного поля. Кроме того, создали модель сплошной среды для подтверждения численных результатов. Так можно наблюдать внезапную циркуляцию роботов от края группы к ее центру и обратно, что напоминает классическую тепловую конвекцию (течение, которое образуется при нагреве снизу и охлаждении сверху). Мы обнаружили, что с увеличением числа особей рой демонстрирует все более сложные модели циркуляции, – объясняет аспирант кафедры прикладной физики ПНИПУ Кирилл Костарев.
В рамках математической модели ученые ПНИПУ предположили, что каждый робот является источником тепла, оснащен датчиками температуры и, следуя простой программе, движется в направлении градиента глобального температурного поля. Политехники стремились доказать, что законы поведения сложных систем одинаковы для элементов разной природы – как для живых, так и для созданных человеком.
– Мы рассмотрели свойства сформировавшегося роя из мелких роботов в заданных границах. Результаты анализа математической модели показали, что с увеличением их количества в рое проявляется самоорганизация. Выяснилось, что аналоги тепловой конвекции возникают в различных активных средах, когда элементы системы имеют внутренние источники энергии и способны двигаться за их счет. В эту категорию попадают как стайные живые организмы, так и коллективы из роботов с вибромоторами, – рассказывает доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой прикладной физики ПНИПУ Дмитрий Брацун.
Открытие носит фундаментальное значение, поскольку демонстрирует силу и универсальность физических принципов, которые лежат в основе науки синергетики. Исследование ученых ПНИПУ доказывает, что живые и неживые системы имеют много общего. Группы роботов способны самоорганизовываться подобно живым организмам в природе. Благодаря этому исследованию станет понятно, как использовать физические процессы в пользу науки. В будущем результаты работы послужат для качественного управления системами роботов и для разработки новых функциональных материалов разных устройств и приборов, которые продвинут медицину вперед.
Разве может робот написать симфонию, создать шедевр?
Наткнулся недавно на старый мем с Уиллом Смитом из фильма Я робот. Решил спросить у нейросети, а что она сейчас думает на этот счет. Просто тупо так и напрямую задал вопрс "Разве может робот написать симфонию, создать шедевр?"
Вот ответ от нейронки:
Как виртуальный помощник, я могу предложить идеи, вдохновение и поддержку в творческих процессах, в том числе в создании музыкальных произведений или других форм искусства. Однако, искусство, включая написание симфонии или создание шедевра, обычно ассоциируется с уникальностью, эмоциями и выражением человеческой индивидуальности.
Хотя современные технологии, включая искусственный интеллект и компьютерные алгоритмы, могут помочь в генерации музыкальных композиций, создание истинного шедевра часто требует человеческого вдохновения, эмоций и мастерства.
Таким образом, воплощение искусства в выдающееся произведение часто остается в руках творческих индивидуумов - композиторов, художников, писателей и других талантливых личностей, которые способны придать своим работам уникальность и глубину.
Поэтому, хотя я как виртуальный ассистент могу поддержать вас в вашем творчестве, неповторимость и величие истинного шедевра часто остаются эксклюзивной зоной творчества человеческого разума и души.
Благодарочка; сорян, что Анонимная!
Никакой Оргазм не сравнится с Кайфом от результата Удачных Поисков тех зарубежных песен, которые ещё смутно помнишь с плёночных кассет в детстве. Тех, кто разработал Шазам и аналогичные голосовые поиски саундтреков в Гугле, Либо в Рай без очереди, либо им в Аду - Вечное Джакузи + "Все Умеренно Включено". Люцифер, слышишь?! Они Это Заслужили!!
Я уже таким макаром Четыре Песни Из Головы вытянул, где их фрагменты свыше 15 лет лежали!!
Era - Infanati No Rhythm + Killer - Naughty boy + Sandra - Seal It Forever + Demis Roussos - My Reason.
Готовы к Евро-2024? А ну-ка, проверим!
Для всех поклонников футбола Hisense подготовил крутой конкурс в соцсетях. Попытайте удачу, чтобы получить классный мерч и технику от глобального партнера чемпионата.
А если не любите полагаться на случай и сразу отправляетесь за техникой Hisense, не прячьте далеко чек. Загрузите на сайт и получите подписку на Wink на 3 месяца в подарок.
Реклама ООО «Горенье БТ», ИНН: 7704722037
Робот в форме стакана с лапшой
Вы только посмотрите на робота в форме стакана с лапшой )
Этот милый механический друг не только может развлекать беседой, но и танцует для вас, пока вы ждете, пока заварится ваша быстрая лапша.
С нетерпением ждем, когда он появится на наших маркетплейсах ))
Источник 🍳 - больше о технологиях и полезных сервисах