Robot w mrowisku. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Robot w mrowisku

11.04.2013

Prace francuskich naukowców pokazują, że do wykonywania różnorodnych zadań i organizowania tak złożonych systemów jak mrowisko wystarczy najprostsze oprogramowanie i sprzęt. Naukowcy z francuskiego centrum badawczego CNRS stworzyli algorytm komputerowy, który pozwala robotom naśladować zachowanie kolonii mrówek. Prace francuskich naukowców pokazują, że najprostsze oprogramowanie i sprzęt wystarczy do wykonywania różnorodnych zadań i organizowania tak złożonych systemów jak mrowisko.

Interakcja między indywidualnymi jednostkami a indywidualnymi obiektami odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu samoorganizującego się zbiorowego zachowania. Ostatnie badania wykazały, że mrówki poruszają się po skomplikowanych ścieżkach i korytarzach wewnątrz i na zewnątrz mrowiska, kierując się czterema różnymi rodzajami informacji.

Niektóre gatunki mrówek są w stanie widzieć i nawigować przez Słońce lub punkty orientacyjne na swojej drodze. Inne mrówki używają nawet pewnego rodzaju systemu nawigacji bezwładnościowej: podsumowują wektory ruchu, mierząc liczbę kroków i obrotów ciała. Mrówki potrafią również wykorzystywać informacje społeczne, np. poprzez obecność zbieraczy wypełnionych pożywieniem, określają kierunek pożywienia lub odnajdują ścieżkę po określonych śladach (kawałki liści, nasiona itp.).

Ostatni rodzaj informacji, czwarty, jest najciekawszy i leży w samej strukturze tropów mrówek. U niektórych gatunków mrówek sieci transportowe mają ściśle określony wzór: średni kąt między ścieżkami wychodzącymi ze środka mrowiska jest symetryczny i zawiera się w przedziale 50-100 stopni, w zależności od gatunku mrówek. Tak więc, gdy mrówka porusza się w kierunku wyjścia z mrowiska, napotyka symetryczne rozgałęzienie (rozdzielenie) ścieżek i korytarzy. W drodze powrotnej mrówka widzi odwrotny obraz: asymetryczne rozwidlenie. Aby znaleźć najkrótszą drogę, mrówka po prostu wybiera odpowiedni kąt skrętu i zawsze podąża we właściwym kierunku.

Ten prosty naturalny mechanizm ma ogromny potencjał praktyczny dla robotyki i sieci transportowych. Aby zademonstrować skuteczność elementarnego naturalnego algorytmu nawigacji mrówek, naukowcy wykonali z tektury makietę przejścia mrowiska. W pasażach o szerokości 9 cm uruchomili najprostsze roboty, które działały zgodnie z logiką mrówek. Roboty o wymiarach 22x21x20 mm zostały wyposażone w 4 czujniki podczerwieni do wykrywania przeszkód. Nie zabrakło również fotodiody do pomiaru gradientów światła (działającej jak feromon) oraz baterii Ni-MH z zapasem energii na pracę przez 3,5 godziny. „Mózgiem” robota był prosty mikrokontroler PIC16LF877 z 8 kB pamięci EPROM i 368 bajtami pamięci RAM.

Dzięki temu roboty pewnie poruszały się po labiryncie, wykorzystując wszystkie rodzaje zachowań owadów, w tym poszukiwania (wędrowanie w poszukiwaniu właściwej trasy) i uniki (omijanie przeszkody na innej trasie). Badania francuskich naukowców nie tylko dostarczają nowej wiedzy na temat zachowania kolonii owadów, ale także pozwalają na zastosowanie skutecznych algorytmów naturalnych w istniejących technogenicznych sieciach transportowych.

<< Powrót: Astronauci zostaną wysłani na przechwycone asteroidy 11.04.2013

>> Naprzód: System skanowania XNUMXD 10.04.2013

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Domowy wykrywacz mionów 25.11.2017

Miony są niestabilną cząstką elementarną. Wcześniej tylko naukowcy korzystający z drogiego sprzętu mogli obserwować miony, ale fizycy z Massachusetts Institute of Technology stworzyli domowy detektor mionów o czułości profesjonalnego sprzętu.

Miony można znaleźć w dowolnym miejscu na planecie, ale ich koncentracja na niebie będzie znacznie wyższa niż na powierzchni. Rzecz w tym, że cząstka elementarna jest pochodną promieni kosmicznych. Miony nie gromadzą się nigdzie, ale przesuwają się z bardzo dużą prędkością przez planetę, czas życia mionów wynosi 2,2 mikrosekundy.

Sami naukowcy uważają, że jeśli cały transport powietrzny, wodny i lądowy jest wyposażony w detektory, to można zbudować sieć gigantycznego detektora mionowego, który pomoże odkryć niektóre tajemnice związane z tymi cząsteczkami.

Jest jeden problem, wykrywacz mionów sprzedawany jest nie zmontowany, ale jako zestaw, którego złożenie wymaga trochę czasu i nerwów. Urządzenie będzie kosztować 100 USD.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn