Это уменьшает количество человеческих ошибок и, следовательно, многих ошибок, которые могут возникнуть при программировании, что делает его более удобным и надежным, чем предыдущие методы. Это может быть особенно выгодно в тех областях, где безопасность использования робототехники является проблемой, например, в автомобилях без водителя.
Команда исследователей из Университета Шеффилда применила метод автоматизированного программирования, ранее использовавшийся в производстве, для экспериментов с использованием до 600 из своего стаи роботов из 900 человек, одного из крупнейших в мире, в исследовании, опубликованном в мартовском выпуске Swarm Intelligence. журнал.Робототехника Swarm изучает, как большие группы роботов могут взаимодействовать друг с другом простыми способами для совместного решения относительно сложных задач.Предыдущие исследования использовали методы «проб и ошибок» для автоматического программирования групп роботов, что может привести к непредсказуемому и нежелательному поведению. Кроме того, на обслуживание полученного исходного кода уходит много времени, что затрудняет его использование в реальном мире.
Теория диспетчерского управления, впервые примененная к рой роботов в Шеффилде, снижает потребность во вмешательстве человека и, как следствие, на ошибку. Исследователи использовали графический инструмент, чтобы определить задачи, которые должны были выполнять роботы, машина затем автоматически запрограммировала и передала это роботам.
Эта программа использует форму лингвистики, сравнимую с использованием алфавита в английском языке. Роботы используют свой собственный алфавит для построения слов, причем «буквы» этих слов относятся к тому, что роботы воспринимают, и к действиям, которые они выбирают для выполнения. Теория диспетчерского управления помогает роботам выбирать только те действия, которые в конечном итоге приводят к правильным «словам».
Следовательно, поведение роботов гарантированно соответствует спецификации.Мы все больше полагаемся на программное обеспечение и технологии, поэтому машины, которые могут программировать себя и при этом вести себя предсказуемым образом в рамках параметров, установленных людьми, менее подвержены ошибкам и, следовательно, более безопасны и надежны.Эксперименты, проведенные в рамках исследования, требовали до 600 роботов, каждый из которых принимал решения независимо для достижения желаемых действий по сбору, манипулированию объектами и организации себя в логические группы.
Это можно использовать в ситуации, когда для решения проблемы требуется команда, и каждый отдельный робот способен внести свой вклад в определенный элемент, что может быть очень полезно в различных контекстах — от производственных до сельскохозяйственных.Доктор Родерих Гросс из отдела автоматического управления и системного проектирования в Шеффилде сказал: «Наше исследование ставит интересный вопрос о том, как разрабатывать технологии, которым мы можем доверять — действительно ли машины более надежные программисты, чем люди? Мы, как люди, устанавливаем границы того, что могут делать роботы, чтобы мы могли контролировать их поведение, но программирование может выполняться машиной, что снижает количество человеческих ошибок ".
Уменьшение количества человеческих ошибок при программировании также имеет потенциально значительные финансовые последствия. Глобальные затраты на отладку программного обеспечения оцениваются в 312 миллиардов долларов в год, и в среднем разработчики программного обеспечения тратят 50 процентов своего времени программирования на поиск и исправление ошибок.
Исследования в Шеффилде — важный шаг вперед в области роевой робототехники. Следующий этап исследования будет сосредоточен на поиске способов, которыми люди могут сотрудничать с роями роботов, чтобы общение было двусторонним, и они могли учиться друг у друга.
Исследование было поддержано капитальным грантом Совета по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC) «Сотрудничество человека и машины в робототехнике и автономных системах».