研发首例“千人机器人”的女科学家

日前，英国《自然》杂志评选出本年度十大人物，其中女科学家radhikanagpal以人工智能及机器人研究者的身份跻身榜单。nagpal还在印度读高中时，家人希望她学习生物学，未来成为一名医生。但是nagpal的志向却是要成为一名工程师，她甚至十分讨厌生物学。命运弄人。事实上nagpal的成就正来自于生物的启发。她在哈佛和michaelrubenstein以及christianahler共同开发了一款名为kilobot的小机器人，解决了集群机器人研究的障碍要知道机器人的造价是非常昂贵的，许多关于成群机器人的研究只能依靠计算机的模拟；但kilobot的造价仅有14美元，nagpal和伙伴们研制出一个由1024个机器人组成的集群。自然界存在很多群集性昆虫，比如蜜蜂、蚂蚁。即使没有领导者，这些生物在大群体中仍然可以共同合作，完成很多复杂的工作。nagpal团队研发kilobot的灵感，正是受这些动物自我组织现象的启发。每个kilobot有一美分硬币大小，配备有一个微型处理器、一个红外传感器，并使用振动式马达来移动。kilobot具备两种运动模式，并且能与其他机器人进行通讯交流前提是二者的间距不超过10厘米（也就是相隔6个kilobot）。这些机器人之间彼此通过红外线进行交流；红外线也是kilobot和主控台进行交流的方式主控台告知机器人运行何种程序。能够同时向所有机器人发出无线程序指令是nagpal团队设计的主要优势。其他许多指令也是可以规模化执行的，包括电源开关及充电。一旦通过红外led的脉冲与周围的伙伴取得联系，kilobot们高跷的腿便可以通过轻微地振动来移动。一旦得到指令，1024个kilobot便可以展开分工合作他们能自行组成星星、扳手和字母k的形状。在该千人机器人群组出现之前，大多机器人集群的组成个数不超过100个。经过多年的研究，nagpal和伙伴终于在实验室里找到了构建大型机器人集群的临界点，其中包括硬件和算法。借助实验中运用到的工程物理系统，这些机器人集群一方面将有助于人类进一步理解自然的自我组织系统；同时，这些原理也可以帮助人类向大规模人工集群前进。该项目的负责人之一michaelrubenstein在接受媒体采访时曾表示：它们可以自动变换形状来适应当前的任务，你甚至可以让他们构建出其他机器人。未来，这种不用控制就可以自己合作的小机器人，可望用于清理海洋石油泄漏、深海探索、军事侦察以及行星探测。kilobot的研发被看作生物智能机器人领域的里程碑，radhikanagpal正是它们的创造者。

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