一群小型機(jī)械人曾經(jīng)將團(tuán)隊(duì)協(xié)作晉升到下一個(gè)條理，將他們的神經(jīng)體系銜接起來，并將它們歸并成一個(gè)「年夜腦」。

　　最新一期《天然通信》上揭橥的一篇論文中描寫了機(jī)械人及其「可調(diào)理的神經(jīng)體系」。該技巧許可一個(gè)全新的類機(jī)械人，它可以像中心處置器的機(jī)械人一樣硬朗，但也能夠作為一組自我組裝的機(jī)械來順應(yīng)。

　　論文合著者 Marco Dorigo 說，可移植的神經(jīng)體系是一種「中央軟件」，許可機(jī)械人在不掉去自我組織的利益的情形下調(diào)和任務(wù)。

　　Dorigo 是比利時(shí)迷信研討基金的研討主管，也是布魯西勒年夜學(xué)藏書樓的人工智能試驗(yàn)室 Iridia 的聯(lián)席主任。他和同事們假想，將來的機(jī)械人將會(huì)有一個(gè)特定的功效，將機(jī)械人單位銜接在一路，構(gòu)成奇特的外形和年夜小來完成特定的任務(wù)。

　　在試驗(yàn)室試驗(yàn)中，機(jī)械人歸并，離開，從新銜接到各類外形，每次堅(jiān)持它們的感官和活動(dòng)功效。他們參加了機(jī)械人單位，這些機(jī)械人單位有一個(gè)特定的對象來完成義務(wù)，好比舉起一塊假磚，經(jīng)由過程清除或調(diào)換一個(gè)掉靈的年夜腦單位來自我修復(fù)。

　　可調(diào)理的神經(jīng)體系是機(jī)械人世界中最好的，機(jī)械人有一個(gè)中心掌握器，它向機(jī)械的其他部門發(fā)送旌旗燈號(hào)來掌握馬達(dá)，挪動(dòng)四肢或其他功效。例如，假如這些機(jī)械人中有幾個(gè)在一路建造磚墻，你可讓一個(gè)擔(dān)任輸送水泥，另外一個(gè)擔(dān)任堆砌磚塊。Dorigo 說，你曉得誰應(yīng)當(dāng)擔(dān)任，你可以編程電腦，讓機(jī)械人做你想做的事。

　　假如你須要在這個(gè)進(jìn)程中增長更多的機(jī)械人，來分類磚塊或許混雜水泥，機(jī)械人之間的交換就會(huì)變得加倍龐雜，信息之間的交換也會(huì)變得很艱苦。假如磚塊堆垛機(jī)壞失落了，除非它被從新編程，不然這個(gè)停滯器沒法完成義務(wù)。全部體系很快就會(huì)瓦解。

　　這些機(jī)械人可以銜接起來，對它們的情況做出反響，并將權(quán)利拜托給一個(gè)小組的單個(gè)成員。也能夠添加新的機(jī)械人和歸并組，假如機(jī)械人的引導(dǎo)者被破壞或許電池耗盡，其他的機(jī)械人可以選擇一個(gè)新的引導(dǎo)者并持續(xù)履行義務(wù)。

　　機(jī)械人也能夠銜接起來，如許它們就可以完成本身沒法完成的義務(wù)。研討小組演示了一個(gè)機(jī)械人，為了舉起一塊磚，必需與另外一個(gè)手臂相連的機(jī)械人銜接。

　　可以或許協(xié)調(diào)任務(wù)的機(jī)械人其實(shí)不少見，好比飛翔無人機(jī)可以一路舞蹈，重建陣型。Dorigo 說，分歧的地方在于，這些無人機(jī)常常以事后編程的方法運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)用它們的才能來感知它們的地位。是以它們順應(yīng)才能無限。

　　而這些機(jī)械人可以經(jīng)由過程銜接發(fā)明一種神經(jīng)體系，決議哪個(gè)是年夜腦，這類支配使團(tuán)隊(duì)可以或許順應(yīng)新的情況。在一段視頻中，一個(gè)機(jī)械人停滯運(yùn)作，另外一個(gè)機(jī)械人選擇了新的引導(dǎo)者，機(jī)械人曉得他們的引導(dǎo)曾經(jīng)停滯任務(wù)了，由于它不認(rèn)可來自其別人的旌旗燈號(hào)。

　　該論文第一作者 Nithin Mathews 說，這類裝配之所以能起感化，是由于這些機(jī)械人都有一個(gè)與它們相連的其他機(jī)械人的外部地圖，而這張地圖看起來就像一棵條理清楚的樹。當(dāng)領(lǐng)頭機(jī)械人停滯任務(wù)時(shí)，其別人可以看到它們在樹上的地位，那些更接近「根」的人更有能夠被選為引導(dǎo)。

　　另外，當(dāng)兩組機(jī)械人聯(lián)合在一路時(shí)，第一組的引導(dǎo)者可以將其他機(jī)械人的外部地圖轉(zhuǎn)換成第二組的引導(dǎo)，廢棄引導(dǎo)位置，成為如今更年夜的群體的一部門。

　　Mathews 說部門靈感起源于黏菌，它們是簡略的無機(jī)體，聯(lián)合在一路，表示為一種超等無機(jī)體。這些機(jī)械人的任務(wù)方法相似。「粘液霉菌可以作為單一的身材集合在一路，但神經(jīng)體系卻不見了，高階植物的神經(jīng)體系與單個(gè)年夜腦單位有關(guān)。我們想，『讓這些世界在一路吧。』」

　　固然到今朝為止應(yīng)用的機(jī)械人異常簡略，但造詣注解，機(jī)械人可以接收練習(xí)，以順應(yīng)新的情況。它們乃至可以由很多部門構(gòu)成：想象一下，一個(gè)機(jī)械人正在應(yīng)用一只手臂來撿起甚么器械，手臂被破壞了，誰人機(jī)械人可以去尋覓新的肢體。

　　「這就像一群人集合在一路蓋房子，」Dorigo 說，每一個(gè)人都曉得該做甚么，但假如沒有構(gòu)造，沒有品級(jí)，建造房子是很艱苦的。這些新機(jī)械人發(fā)明了他們本身的品級(jí)軌制，他們選擇一小我作為引導(dǎo)者，這可以指點(diǎn)其別人。

　　模塊化機(jī)械人有更年夜的靈巧性，世界各地的一些研討團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)證實(shí)了成群的機(jī)械人不是由中心年夜腦掌握的，而是每個(gè)都有盤算機(jī)法式，許可它們組織和任務(wù)。這些體系加倍硬朗。假如一個(gè)機(jī)械人壞失落了，其別人便可以不須要從新編程就可以完成這項(xiàng)任務(wù)。

　　但他們也面對著本身的挑釁。重要是每一個(gè)機(jī)械人必需被編程，以便利它在一個(gè)群體中任務(wù)時(shí)，個(gè)人履行所需的義務(wù)。這是一件異常艱苦的工作。

　　這些新機(jī)械人實(shí)質(zhì)上是一群由 Wi-Fi 通訊的模塊化單位。當(dāng)它們聯(lián)合在一路時(shí)，它們將掌握割讓給接收全部生物體的一個(gè)單元。任何單元都可以成為年夜腦，他們?nèi)艉螐U棄掌握可以隨機(jī)產(chǎn)生，也能夠依據(jù)全體須要停止更多的指點(diǎn)。

　　一旦銜接起來，年夜腦單位就會(huì)收回高等指令，將個(gè)人神經(jīng)體系流傳到其他單元。假如一個(gè)高等的敕令是針對某一個(gè)單元的，好比說 F 單位須要撿起一塊磚，機(jī)械人本身的神經(jīng)體系將敕令轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)確的舉措。這使得編程更簡略，而且須要更少的盤算處置。

　　在這個(gè)演示中，機(jī)械人經(jīng)由過程在兩個(gè)維度的地板上轉(zhuǎn)動(dòng)來任務(wù)，它們之間的銜接是剛性的。Dorigo 和團(tuán)隊(duì)想要將這項(xiàng)技巧推動(dòng)到具有柔性關(guān)節(jié)的機(jī)械人裝配，并能在三維空間中自在挪動(dòng)。