日前，英國《自然》雜志評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，家人希望她學(xué)習(xí)生物學(xué)，未來成為一名醫(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)。

 

　　命運弄人。事實上Nagpal的成就正來自于生物的啟發(fā)。她在哈佛和Michael Rubenstein以及Christian Ahler共同開發(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算機(jī)的模擬；但Kilobot的造價僅有14美元，Nagpal和伙伴們研制出一個由1024個機(jī)器人組成的集群。

 

　　自然界存在很多群集性昆蟲，比如蜜蜂、螞蟻。即使沒有領(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)隊研發(fā)Kilobot的靈感，正是受這些動物自我組織現(xiàn)象的啟發(fā)。每個Kilobot有一美分硬幣大小，配備有一個微型處理器、一個紅外傳感器，并使用振動式馬達(dá)來移動。Kilobot具備兩種運動模式，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10厘米（也就是相隔6個Kilobot）。這些機(jī)器人之間彼此通過紅外線進(jìn)行交流；紅外線也是Kilobot和主控臺進(jìn)行交流的方式—主控臺告知機(jī)器人運行何種程序。能夠同時向所有機(jī)器人發(fā)出無線程序指令是Nagpal團(tuán)隊設(shè)計的主要優(yōu)勢。其他許多指令也是可以規(guī)?；瘓?zhí)行的，包括電源開關(guān)及充電。

 

　　一旦通過紅外LED的脈沖與周圍的“伙伴”取得聯(lián)系，Kilobot們高蹺的“腿”便可以通過輕微地振動來移動。一旦得到指令，1024個Kilobot便可以展開分工合作—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)器人集群的組成個數(shù)不超過100個。

 

　　經(jīng)過多年的研究，Nagpal和伙伴終于在實驗室里找到了構(gòu)建大型機(jī)器人集群的臨界點，其中包括硬件和算法。借助實驗中運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進(jìn)一步理解自然的自我組織系統(tǒng)；同時，這些原理也可以幫助人類向大規(guī)模人工集群前進(jìn)。該項目的負(fù)責(zé)人之一Michael Rubenstein在接受媒體采訪時曾表示：“它們可以自動變換形狀來適應(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，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。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。