Командные роботы более эффективно решают задачи

Роботы индивидуалисты совершают немало впечатляющих подвигов. Тем не менее, решение определенных задач гораздо лучше поручить группе роботов. Использование нескольких роботов позволяет команде разбить задачу на части и выполнять их одновременно (например, несколько роботизированных газонокосилок одновременно подрезают траву на большом газоне).

Наличие нескольких роботов в команде позволяет обеспечивать их взаимозаменяемость. Отказ одного, хоть и очень производительного робота индивидуала, не позволит выполнить задачу. Тем не менее, отказ одного робота в команде зачастую не окажет влияния на работу всего коллектива.

Вышеуказанные преимущества обусловили серьезный интерес к разработке и внедрению командных роботов. Вообще говоря, есть два разных подхода к реализации коллектива роботов. Первый подход использует роботов с очень ограниченным интеллектом, которые используют простые правила, регулирующие их поведение в зависимости от состояния их соседей и окружающей среды (например, группа роботов организованная по типу стаи птиц). Такой подход часто называют эффектом пчелиного роя. Несмотря на кажущуюся простоту правил взаимодействия и ограниченного интеллекта отдельных членов, рой может демонстрировать сложное и интересное поведения всего коллектива. Второй подход предполагает использование интеллектуальных роботов, которые используют координацию и сотрудничество для решения сложных задач. В такой группе каждый отдельный робот способен планировать и контролировать закрепленные за ним задачи, активно участвуя в распределении командных задач и совместно с другими членами команды пользуясь общей информацией.

Американские специалисты, занимающиеся проблемами автономных роботов, изучают возможности создания команды роботов, участвующих в противостоянии с противником. В таких случаях связи между роботами могут быть ограниченными и прерывистыми. Поэтому использование центрального контроллера не представляется возможным. Зондирования включает высокий уровень неопределенности в связи с возможностью противника активно использовать обманные сигналы, чтобы препятствовать усилиям команды роботов. Противник может дезинформировать или неправильно направлять действия роботов с ограниченными возможностями анализа и планирования. Поэтому было решено разработать команду роботов, которые имеют возможности для планирования и принятия верного решения в таких ситуациях. Успешное выполнение сложной миссии требует от каждого члена команды роботов выполнения простой, конкретной задачи в каждый момент времени. Роль робота может меняться с течением времени. Он должен иметь возможность выполнять задачи в сложных, быстро меняющихся условиях. Это означает, что отдельные роботы и команда должны быстро принимать верные решения на основе быстродействующих вычислительных ресурсов.

Разработанные алгоритмы для оптимизации поведения отдельных роботов и распределения задач между ними используют децентрализованную архитектуру. Такой подход позволяет оптимизировать поведение отдельных роботов для решения общей задачи. В разработанном подходе команде роботов использует моделирование ситуации с предсказанием. Это позволяет команде и роботам оперативно принимать правильные решения. Результаты показывают, что использование этого подхода для команды роботов-лодок позволяет эффективно защищаться от нападения в условиях ограниченного общения и значительной неопределенности зондирования.