日前，英國(guó)《自然》雜志評(píng)選出本年度十大人物，其中女科學(xué)家Radhika Nagpal以人工智能及機(jī)器人研究者的身份躋身榜單。

 

　　Nagpal還在印度讀高中時(shí)，家人希望她學(xué)習(xí)生物學(xué)，未來(lái)成為一名醫(yī)生。但是Nagpal的志向卻是要成為一名工程師，她甚至十分討厭生物學(xué)。

 

　　命運(yùn)弄人。事實(shí)上Nagpal的成就正來(lái)自于生物的啟發(fā)。她在哈佛和Michael Rubenstein以及Christian Ahler共同開(kāi)發(fā)了一款名為Kilobot的小機(jī)器人，解決了集群機(jī)器人研究的障礙—要知道機(jī)器人的造價(jià)是非常昂貴的，許多關(guān)于成群機(jī)器人的研究只能依靠計(jì)算機(jī)的模擬；但Kilobot的造價(jià)僅有14美元，Nagpal和伙伴們研制出一個(gè)由1024個(gè)機(jī)器人組成的集群。

 

　　自然界存在很多群集性昆蟲(chóng)，比如蜜蜂、螞蟻。即使沒(méi)有領(lǐng)導(dǎo)者，這些生物在大群體中仍然可以共同合作，完成很多復(fù)雜的工作。Nagpal團(tuán)隊(duì)研發(fā)Kilobot的靈感，正是受這些動(dòng)物自我組織現(xiàn)象的啟發(fā)。每個(gè)Kilobot有一美分硬幣大小，配備有一個(gè)微型處理器、一個(gè)紅外傳感器，并使用振動(dòng)式馬達(dá)來(lái)移動(dòng)。Kilobot具備兩種運(yùn)動(dòng)模式，并且能與其他機(jī)器人進(jìn)行通訊交流—前提是二者的間距不超過(guò)10厘米（也就是相隔6個(gè)Kilobot）。這些機(jī)器人之間彼此通過(guò)紅外線(xiàn)進(jìn)行交流；紅外線(xiàn)也是Kilobot和主控臺(tái)進(jìn)行交流的方式—主控臺(tái)告知機(jī)器人運(yùn)行何種程序。能夠同時(shí)向所有機(jī)器人發(fā)出無(wú)線(xiàn)程序指令是Nagpal團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的主要優(yōu)勢(shì)。其他許多指令也是可以規(guī)?；瘓?zhí)行的，包括電源開(kāi)關(guān)及充電。

 

　　一旦通過(guò)紅外LED的脈沖與周?chē)?ldquo;伙伴”取得聯(lián)系，Kilobot們高蹺的“腿”便可以通過(guò)輕微地振動(dòng)來(lái)移動(dòng)。一旦得到指令，1024個(gè)Kilobot便可以展開(kāi)分工合作—他們能自行組成星星、扳手和字母“K”的形狀。

 

　　在該千人機(jī)器人群組出現(xiàn)之前，大多機(jī)器人集群的組成個(gè)數(shù)不超過(guò)100個(gè)。

 

　　經(jīng)過(guò)多年的研究，Nagpal和伙伴終于在實(shí)驗(yàn)室里找到了構(gòu)建大型機(jī)器人集群的臨界點(diǎn)，其中包括硬件和算法。借助實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用到的工程物理系統(tǒng)，這些機(jī)器人集群一方面將有助于人類(lèi)進(jìn)一步理解自然的自我組織系統(tǒng)；同時(shí)，這些原理也可以幫助人類(lèi)向大規(guī)模人工集群前進(jìn)。該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人之一Michael Rubenstein在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)曾表示：“它們可以自動(dòng)變換形狀來(lái)適應(yīng)當(dāng)前的任務(wù)，你甚至可以讓他們構(gòu)建出其他機(jī)器人。”

 

　　未來(lái)，這種不用控制就可以自己合作的小機(jī)器人，可望用于清理海洋石油泄漏、深海探索、軍事偵察以及行星探測(cè)。Kilobot的研發(fā)被看作生物智能機(jī)器人領(lǐng)域的里程碑，Radhika Nagpal正是它們的創(chuàng)造者。