الطنين ، لغة برمجة لسرب من الطائرات بدون طيار ذاتية التنظيم

هناك شيء يفتن في أسراب الحشرات وأسراب الطيور ومدارس الأسماك. تتصرف العديد من الكائنات الحية معًا ككائن حي واحد. في الوقت نفسه ، يشرح العلماء أنه في مثل هذه الحالات ، يبني كل مكون حي من سرب كامل سلوكه ، مع التركيز فقط على جيرانه.

اهتم الموضوع نفسه بالكنديين من أصل إيطالي ، Pintsiroli Carlo ( Carlo Pinciroli ) ، التي تعمل منذ عام 2007 في مجال البحث في مجال إدارة عدد كبير من الروبوتات شبه المستقلة . انه  وزملاؤه تحدث عن أحدث الإنجازات في هذا المجال - لغة البرمجة لسرب من الروبوتات الطنين. يتم إجراء هذا التطوير من قبل علماء من معهد ميست للفنون التطبيقية التابع للمعهد الكندي إيكول بوليتكنيك دي مونتريال وزملائهم الأجانب.

تعد برمجة الروبوت المحمول مهمة معقدة إلى حد ما في حد ذاتها. إن مهمة التحكم في سلوك القطيع بأكمله ، وحتى في بيئة متغيرة ، عندما يتعين على الروبوتات اتخاذ قرارات بشأن أفعالهم ، هي أكثر صعوبة. هناك طريقتان لذلك - من الأسفل إلى الأعلى ومن أعلى إلى أسفل.

يشير النهج التصاعدي إلى أن المبرمج يحتاج إلى العمل مع جميع التفاصيل والفروق الدقيقة في سلوك الروبوتات ، بدءًا من نظام حركته واتجاهه. يتضمن النهج من أعلى لأسفل تحديد المهام على مستوى عالٍ ، حيث يتم احتساب تفاصيل سلوك الروبوتات على أساس خوارزميات معدة مسبقًا.


سرب الروبوتات من المشروعماكلوركين ، باحث آخر في هذا المجال

يصف مؤلفو لغة Buzz أنها وريث نحوي لجافا سكريبت و Python و Lua الشائعة الآن. يتم ذلك لتقليل عتبة الإدخال في اللغة. لقد حاولوا القيام بذلك حتى يكون للمبرمج خيار النهج - يمكنه اختيار ما إذا كان سيعمل من أسفل إلى أعلى أو من أعلى إلى أسفل.

اللغة غنية بتصميمات خاصة للعمل مع أسراب الروبوتات. على سبيل المثال ، يسمح لك السرب بتقسيم الروبوتات إلى مجموعات ، سيكون لكل منها مهمته الخاصة. يسمح لك تصميم الجيران بالعمل مع تفاعل الروبوتات المجاورة مع بعضها البعض ومحاكاة سلوك الحيوانات في المدارس الحقيقية.

هناك منشآت أخرى - على سبيل المثال ، وصمة العار الافتراضية (وصمة العار الافتراضية) ، والتي تمنح الروبوتات أوامر للإرسال إلى الجميع وتذكر المعلومات في شكل مجموعات من أزواج القيمة الرئيسية. سميت بعد آلية التفاعل المنسق غير المباشر للحشرات ، والتي لوحظت لأول مرة في النمل الأبيض. عندما يغير أحدهم حالة البيئة ، يرى الآخرون هذا التغيير ، وهو بمثابة حافز لهم لتحديد أفعالهم اللاحقة.

قام كارلو بينزيرولي أيضًا بإنشاء ARGoS أثناء أنشطته البحثية . - برنامج لمحاكاة عمل عدد كبير من الروبوتات. يتم استخدام هذا البرنامج من قبل العديد من المعاهد وفرق البحث المستقلة العاملة في اتجاهات مماثلة. يُظهر الفيديو عرضًا لتفاعل سرب افتراضي من الروبوتات في البيئة الافتراضية لـ ARGoS ، والتي تحاكي عمل مروحيات Spiri (مشروع تمويل جماعي في مرحلة إطلاق منتج نهائي).

يُظهر الفيديو كيف يحل سرب من الروبوتات مشكلة العثور على هدفين مختلفين وتقسيم السرب إلى قسمين وفقًا للهدف الذي تم العثور عليه. يفعلون ذلك على ثلاث مراحل.



في الأول ، تكتسب الروبوتات ارتفاعًا معينًا. في الوقت نفسه ، تُبلغ الروبوتات التي اكتسبت ارتفاعًا جميع جيرانها عن تحقيق هذا الهدف المتوسط ​​(وصمة العار الافتراضية). في المرحلة الثانية ، تقوم الروبوتات بإجراء بحث مرئي عن الكائن ، تدور حول محور عمودي.

في المرحلة الثالثة ، تقوم الروبوتات التي تعثر على الكائن المطلوب بإبلاغ الجيران بالنجاح ، وتتبادل معهم معلومات حول لون الكائن والمسافة إليه. تلك الروبوتات ، التي قامت بثورة كاملة ، لم تر أيًا من كائنات البحث ، بناءً على المعلومات الواردة من الجيران ، تقرر أي من المجموعتين ستنضم إليهما.

المرحلة الرابعة هي تقسيم السرب إلى قسمين. تنقسم الروبوتات التي تعثر على شيء والروبوتات التي تتلقى معلومات حول كائن من جيرانها إلى مجموعتين.

يعبر مؤلفو المقالة عن أملهم في أن يسمح Buzz لكل من يهتم بالروبوتات بإدراك أفكارهم بطريقة بسيطة إلى حد ما ، كما سيقدم قضية برمجة سرب من الروبوتات إلى المستوى التالي. وفقًا لمعلوماتهم ، لا توجد الآن منصات قياسية تسمح للباحثين بمقارنة إنجازاتهم ومشاركتها واستخدام إنجازات الآخرين في هذا المجال.

Buzz مجاني ، كود المصدر مفتوح وموزع بموجب ترخيص MIT.

Source: https://habr.com/ru/post/ar382755/