Príroda inšpirovala vývojárov

19. 06. 2014

(15. 06. 2014; Televízna stanica TA 3; Svet technológií; 17.45; por. 4/6; Harry Gavendová/Ľubo Straka)

Ľubo Straka, moderátor: „Vývojári prišli na to, ako čo najefektívnejšie mapovať oceány. Čo je za tým? Jednoducho množstvo malých plávajúcich robotov, no takých, ktoré medzi sebou komunikujú, zisťujú informácie a odovzdávajú si ich. Presne tak to funguje v prírode medzi zvieratami, a to bola inšpirácia aj pre vývojársky tím."

Harry Gavendová, redaktorka: „Schopnosť komunikovať a učiť sa, to je základ projektu s malými podvodnými robotmi, ktoré by mali mapovať vodné plochy Zeme. Aby však vývojári dosiahli plnohodnotnú kombináciu medzi jednotlivými zariadeniami, využívajú algoritmy inšpirované prírodou, napríklad si za svoje zobrali správanie sa mravcov, rýb a včiel."

Christoph Deslinger, University of Gratz: „Pomocou takéhoto algoritmu chceme nájsť riešenia pre reálne problémy. Zatiaľ trénujeme len v malom akváriu. Keď pochopíme princíp a naučíme sa ho adaptovať, aplikujeme ho do väčších zariadení, no a s nimi sa potom presunieme už do reálneho oceánu."

Harry Gavendová: „Príkladom môže byť pátranie po čiernej skrinke havarovaného lietadla, alebo sledovanie ropnej škvrny zo zničenej lode. A práve schopnosť porozumieť spoločenstvám v prípade a ich komunikácii, môže priniesť nové úspechy zamerané na ekológiu, monitorovanie riek či jazier."

Christoph Deslinger: „Zatiaľ sa nám podarilo uviesť algoritmus, ktorý je inšpirovaný správaním mladých včiel medonosných v úli.Ten nám pomáha distribuovať roj podvodných robotov na viaceré miesta záujmu. Ak je pri nejakej práci v bode A potrebných viac robotov ako v bode B, systém tam odošle zo svojho roja viacej robotov. Tiež sa však vedia koordinovane hýbať ako, povedzme, zhluk malých rýb."

Harry Gavendová: „Roboty medzi sebou komunikujú zatiaľ vďaka jednoduchým signálom modrého svetla a jeho intenzite. Tú zachytávajú senzory a preložia si ju do informácie. Môžu sa tak vyhnúť prekážke či určovať vzdialenosti. V skratke platí, že ak robot začne blikať, dáva tým informáciu ďalšiemu vo význame: Poď za mnou! Keď sa projekt presunie do reálneho prostredia, prídu na rad aj hydroakustické signály. Podobné používajú medzi sebou viaceré podmorské živočíchy. Zatiaľ však modré svetlo vyhovuje, i keď funguje len na malé vzdialenosti. Ak by ale boli signály rôznych druhov, v robotických húfoch by vznikal doslova svetelný chaos a roboty by si žiadne informácie nevymenili."

Christoph Deslinger: „Prenos informácií v robotických rojoch robíme dvoma spôsobmi. Ak potrebujeme informácie rýchlo, môžu si ich postupne podávať na krátke vzdialenosti zdola nahor vo forme reťaze. Ak však nepotrebujeme informácie hneď, využívame režim, v ktorom pracujú roboty autonómne dve hodiny vo vode. Potom ich vyberieme a získame z nich dáta."

Harry Gavendová: „Zároveň je to aj finančne nenáročný spôsob prenosu informácií. Viaceré jednoduché senzory umožňujú, aby mali roboty akoby dobrý výhľad na okolitý roj a dokázali vnímať jeho ďalšie signály."

Christoph Deslinger: „Kamery nevyužívame, pretože je to pod vodou komplikované kvôli tlaku. Robot by musel mať aj omnoho silnejší procesor, aby interpretoval napríklad, že pred ním je prekážka, a vyžadovalo by si to i väčšiu batériu."

Harry Gavendová: „Dizajn robotov je zatiaľ postavený tak, aby práve batériu zaťažoval čo najmenej. Vďaka tomu tak stačí napájanie na dve hodiny. Ďalším prototypom je však robot, ktorý sa môže automaticky pripojiť k plávajúcej stanici a načerpať energiu odtiaľ. Stanica bude zásobovaná solárnou energiou, čiže nabíjanie a energia budú úplne ekologické."

Christoph Deslinger: „Samotné roboty sú z plastu zvládnu hĺbku asi dva metre. Je to len otázka dizajnu hardvéru. My to skúšame na lacných modeloch. A až keď sa nám podarí všetko nasimulovať, použijeme odolnejšie materiály a pošleme robotov do oceánu."

Harry Gavendová: „Bude naozaj zaujímavé sledovať, ako sa projekt vyvinie ďalej. Veď práve táto myšlienka by mohla pomocou schopných zariadení vniesť aj do poznania oceánov viac svetla."

Publikované z monitoringu STORIN, s. r. o. (prepis relácie)

(MI)

Kľúčové slová:
vedy o Zemi a enviromentálne vedy

Odbory vedy a techniky:
Prírodné vedy

Tlač