‘Tək’ obyektlər mərkəzi nəzarət olmadan çətin ərazilərdə naviqasiyada üstündür

Hərəkət, bir yerdən başqa yerə hərəkət etmək qabiliyyəti, demək olar ki, hər bir orqanizm üçün vacib bir sağ qalma strategiyasıdır. Qarşılaşdıqları gözlənilməz relyefə uyğunlaşan hüceyrələr, göbələklər və mikroorqanizmlər öz mühitlərini araşdırmaq üçün avtonom şəkildə hərəkət edir və formasını dəyişirlər, heyvanlar isə qaçır, sürünür, sürüşür, yuvarlanır və tullanır.
Lakin hesablama gücü və süni intellekt sahəsində irəliləyişlərə baxmayaraq, insan tərəfindən hazırlanan robotlar hələ də bu hərəkəti, xüsusən də yeni və gözlənilməz ərazilərdə təqlid etmək üçün mübarizə aparır.
Təbiətdə nəşr olunan bir məqalədə Amsterdam Universiteti və Çikaqo Universitetinin fizikləri qarşılaşdıqları hər hansı bir ərazidə, o cümlədən yoxuşlara və yollarına qoyulan maneələrin üzərindən hərəkət etməkdə olduqca yaxşı olan bir sıra “qəribə” obyektləri nümayiş etdirirlər. Lakin ənənəvi dizayn edilmiş robotlardan fərqli olaraq, onların mərkəzləşdirilmiş idarəetməsi və ya beyni yoxdur; onlar sadəcə olaraq bir-birlərinə və əraziyə kiçik qüvvələrə cavab verirlər.
Alimlərin fikrincə, bu, hərəkəti yerinə yetirmək üçün yeni bir yol təqdim edir və robotların hərəkətindəki problemləri həll edə bilər.
“Bunun diqqətəlayiq cəhəti onun minimalizmidir” dedi. “Qərarlarını gücləndirən mürəkkəb bir alqoritm yoxdur. Hiss edirəm ki, onun sadəliyində güclü bir şey var və bu, hərəkət məsələsinə başqa cür yanaşır.”Oyna
00:1600:30SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun
Qəribə elastiklikdən beyinsiz hərəkət
Ənənəvi robot dizaynı əvəzinə, qəribə robotlar elastik yaylarla birləşdirilən sadə motorlu cihazlar toplusudur. Yandırıldıqda, bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olan tikinti bloklarının hərəkətləri bütün dəsti birlikdə irəli aparır.
Əsas fərq odur ki, bu obyektlər mərkəzləşdirilmiş “beyin” tərəfindən idarə olunmur və ya idarə olunmur, bu da onları robot hərəkətində edilən əksər cəhdlərdən fərqləndirir. Bunun əvəzinə, hərəkət yalnız obyektlərin motorlu tikinti blokları arasındakı qarşılıqlı təsirlərdən irəli gəlir.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=2793866484&adk=1121470953&adf=1293340994&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1741862292&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-03-odd-excel-terrains-central.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl1dLDBd&dt=1741862288046&bpp=1&bdt=9138&idt=3990&shv=r20250305&mjsv=m202503060101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1741777115%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1741777115%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1741777115%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=5700982524603&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2348&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95354314%2C95354337%2C95354598&oid=2&pvsid=4229023506054563&tmod=1565644214&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=4412
“Tikinti blokları qeyri-simmetrik və qarşılıqlı olmayan qüvvələr tətbiq edir. Bu o deməkdir ki, A tikinti bloku qonşu B blokuna B-nin A-ya reaksiyasından fərqli olaraq reaksiya verir”, – nəşrin həmmüəllifi və fəlsəfə doktoru Jonas Veenstra izah etdi. Amsterdam Universitetində tələbə.
Obyekt hərəkət etdikcə özünü gücləndirən dövrə yaranır. Ərazi obyekti deformasiya edir, obyektin tikinti blokları obyekti daha da deformasiya etməklə hiss edir və cavab verir və obyekt irəliyə doğru hərəkət edir və yeni ərazi ilə qarşılaşır.Oyna
00:0000:14SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun
Obyekt qum yığınları və ya bilyalı rulmanlar sahəsi kimi çox çətin ərazi üzərində asanlıqla hərəkət edə bildi.
Tədqiqatçılar eyni prinsiplərdən istifadə edərək müxtəlif formalar qura bildilər: bir-birinə bağlı tikinti bloklarından ibarət qurd kimi “qəribə zəncir” əyilmiş tuneldə və qeyri-bərabər torpaq üzərində hərəkət edir. Eynilə, altıbucaqlı torla birləşdirilmiş tikinti bloklarından hazırlanmış “qəribə top” düz ərazidə yuvarlanır , lakin yoxuşa doğru hərəkət etmək üçün sürünən yerişinə çevrilir.
Tətbiq olunan qüvvə ilə eyni istiqamətdə sıxılan və perpendikulyar istiqamətdə qabarıq olan adi elastik materiallardan fərqli olaraq, bu tikinti bloklarından düzəldilmiş cisimlər həmişə sabit bucaq altında diaqonal olaraq uzanır, bu fenomen “qərib elastiklik” kimi tanınır.
‘Şok hissi’
Alimlərin fikrincə, cisimlərin tərs hərəkətlərini təsadüfiliyə qarışdırmayın. Onların hərəkəti qeyri-mərkəzləşdirilmiş təbiəti və bərk cisimlərin ətraf mühiti aktiv şəkildə hiss etməsi və reaksiya verməsi sayəsində etibarlı və möhkəmdir.
UChicago-da aspirant kimi tədqiqat aparan və hazırda Prinston Universitetində tədqiqatçı olan Şeybner, “Sadəliklərini nəzərə alaraq, onların nə qədər möhkəm olduqlarını kəşf etdikdə şok hissi yarandı” dedi.
Alimlər ayrı-ayrı bölmələrin yarıdan çoxunu söndürdükdə belə, robot bütövlükdə davam edə bildi.
Tədqiqat “aktiv metamateriallar” kimi tanınan inkişaf edən sahənin bir hissəsidir – maraqlı qabiliyyətlər nümayiş etdirə bilən mühərriklərlə təchiz edilmiş fərdi bölmələrdən ibarət süni strukturlara istinad edir.
Çikaqo Universitetinin fizika professoru və tədqiqatın həmmüəllifi Vincenzo Vitelli deyir: “Siz kobud ərazilərə avtonom şəkildə girmək üçün maşına ehtiyacınız olan bir çox vəziyyəti təsəvvür edə bilərsiniz”. “Zərər üçün son dərəcə möhkəm olan və qarşılaşdığı maneələr nə qədər çox olsa, daha çox enerji qazanan bir ideya çox cəlbedicidir.”
Alimlərin fikrincə, əsas prinsip də maraqlıdır; Bu, dəniz ulduzları və ya lil qəlibləri kimi mərkəzləşdirilmiş beyinləri olmayan heyvanlarda hərəkətin ilk dəfə necə inkişaf etdiyini düşünmək üçün bir yol ola bilər. O, həmçinin materialşünaslıq və kimya kimi digər sahələrdə tətbiqlər təklif edə bilər.
“Bu tikinti blokunu nə qədər kiçik edə biləcəyinizi düşünmək maraqlıdır” dedi Scheibner. “Məsələn, mürəkkəb alqoritmlər tələb etmədiyinə görə, siz sadəcə bir neçə molekula gedə bilərsinizmi? Sadəcə bir neçə kimyəvi bağ? Minimal əks əlaqə dövrələri üçün pozulmuş simmetriyalardan istifadə etmək kiçik miqyasda texnikaları ilhamlandıra bilər.”
Daha çox məlumat: Jonas Veenstra et al, Aktiv bərk maddələrin uyğunlaşan hərəkəti, Təbiət (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08646-3
Jurnal məlumatı: Təbiət Çikaqo Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir