Huis beoordelingen Hoe kleine 'superbots' goedkope, modulaire satellieten zullen creëren

Hoe kleine 'superbots' goedkope, modulaire satellieten zullen creëren

Video: Kleine Hoe (November 2024)

Video: Kleine Hoe (November 2024)
Anonim

Er zijn plaatsen, zoals de ruimte, waar het niet alleen onherbergzaam is mensen te sturen voor technisch werk, maar ook zeer gevaarlijk en fenomenaal duur. Het is ook onlogisch om massale voor de ruimte gekwalificeerde onderdelen hier op aarde te bouwen en ze daarheen te slepen. Amerikaanse functionarissen hadden iets nodig dat veel flexibeler, modulair en totaal (kunstmatig) intelligenter was.

Ga naar het Phoenix-project. In januari 2014 heeft het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Dr. Wei-Min Shen en zijn team aan het Information Sciences Institute (ISI) van de University of Southern California (USI) een subsidie ​​van $ 1 miljoen toegekend om zijn herconfigureerbare "SuperBot" aan te passen robots voor gebruik in de ruimte.

Samen met NovaWurks uit Californië werd ISI gevraagd om 15-pond modules (StarCells genaamd) te produceren die - in combinatie - volgens DARPA "goedkope, modulaire satellietarchitectuur kunnen vormen die bijna oneindig kan worden geschaald".

Deze apparaten of satlets worden aan elkaar gekoppeld en "delen gegevens-, stroom- en warmtebeheermogelijkheden", aldus DARPA. Ze kunnen zich dus aanpassen aan verschillende situaties of ruimtemissies "met elk type, grootte of vorm." De modules kunnen ook goedkoop worden geproduceerd op een assemblagelijn.

PCMag bezocht het kantoor van Dr. Shen in Marina del Rey, Californië om meer te weten te komen. Het onderzoek van Dr. Shen bij ISI is gericht op zelfherconfigureerbare, adaptieve en autonome robots en andere kunstmatige intelligente systemen. Hij werd geboren in Jinhua nabij Shanghai en, na de Culturele Revolutie, toen Deng Xiaoping de universiteiten heropende, studeerde Shen elektrotechniek en informatica aan de Universiteit van Beijing en studeerde af in 1982.

Als een van de beste studenten van het land, mocht hij vervolgens een universitaire studie aanvragen in de VS. Hij koos voor Carnegie Mellon, nadat hij Herbert Simon had ontmoet toen hij Beijing bezocht om een ​​lezing te geven over kunstmatige intelligentie en mens-computerinteractie. Omdat Shen amper zes maanden intensief Engels studeerde en de eerste Chinese student aan het vasteland ooit was bij CMU, was het een behoorlijke cultuurschok voor hem. Maar Simon begeleidde Shen en speelde een steeds belangrijkere rol in zijn levenswerk.

'Hij is de beste man die ik ooit heb gekend, ' zei Shen, wijzend op de ingelijste artikelen over Simon boven zijn bureau. (Simon is overleden in 2001.)

Op Shen's tafel, verspreid te midden van de gebruikelijke geek-parafernalia (Yoda, C-3PO en R2-D2), bewogen verschillende SuperBot-eenheden, knipperende infrarooddetectors, onafhankelijk. Elke SuperBot meet ongeveer 5 bij 2, 5 bij 2, 5 inch en heeft zes herconfigureerbare universele connectoren, ingebouwde voeding, controller, sensoren, actuatoren en communicators (infrarood, Bluetooth, kortegolfradio). Ze hebben drie verschillende bewegingen: stampen, gieren en rollen. In laboratoriumtests heeft de SuperBot bewezen dat hij meer dan 1.100 meter afstand kan afleggen, een touw verticaal kan beklimmen en een zandduin van 110 meter kan beklimmen.

Dr. Shen legde uit hoe hij in robots terechtkwam: "Ik had altijd een droom, zelfs toen ik terug was in China, op zoek naar iets om te creëren in mijn leven. Ik bestudeerde computers. Ik vond het kunstmatige intelligentie veld. Ik dacht, wauw, dit is geweldig. Mijn droom was toen om een ​​kleine robot te bouwen om te leren als een klein kind. Je zou het in een nieuwe omgeving gooien en het zou de kennis zelf laten groeien. Later toen ik mijn eigen kinderen had, en zag hoe ze leren, toen wist ik dat we ver van dat scenario verwijderd zijn!"

Dus in plaats van te proberen de manier te weerspiegelen waarop mensen kennis vergaren, 'leerde' Dr. Shen zijn robots om te reageren op 'verrassingen' en zich op die manier aan te passen.

"Elke keer dat je een actie uitvoert, " legde Dr. Shen uit, "maak je een voorspelling voordat je het doet op basis van je eerdere ervaring en de kennis die je al hebt. Dan wanneer je de actie uitvoert, zie je wat er gebeurt. Als de resultaten komt toevallig overeen met uw voorspelling, dat is geweldig. Zo niet, dan noemen we dat een 'verrassing' en de robot moet kunnen stoppen en de situatie analyseren, erachter kunnen komen waarom, herzien, leren en dan doorgaan."

Dr. Shen zei dat onderzoekers 100 SuperBots in de woestijn konden laten vallen, waar ze zichzelf opnieuw zouden configureren als een rover-voertuig en zich over de zandduinen zouden verplaatsen. Ze kunnen dan opnieuw configureren om benen te laten groeien en naar de top van een duin te klimmen, en "weer in een kas te zetten, zaden te laten vallen en die zaden gedurende twee weken te beschermen totdat ze beginnen te groeien."

Het SuperBot-project is de afgelopen negen jaar voortdurend geëvolueerd; de huidige versie van de software is maximaal nr. 2.000 (meestal C met enige montagecode), en er zijn vijf versies van de elektronische en mechanische configuraties.

Dr. Shen kan geen direct commentaar geven op het lopende DARPA-werk, hoewel rapporten suggereren dat een lancering ergens dit jaar zou kunnen gebeuren. Hij zal echter zeggen dat ze momenteel stroomproblemen oplossen, of een manier vinden voor de eenheden om stroom te delen in een hele reeks eenheden als de batterij van een module uitvalt.

"SuperBot moet omgaan zonder een globale klok of een leider - elke eenheid moet onafhankelijk functioneren, " legde Shen uit. "Onze connectoren zijn ook anders. Zelfs als de ene kant beschadigd is, kan de andere kant zeggen: 'Ik verlaat je en maak hier opnieuw verbinding.' Ze bellen elkaar op afstand via kortegolfradio. Als ze dichtbij zijn, knipperen ze met behulp van infrarood. We werken nu voortdurend aan meer geavanceerde configuraties."

Maar wanneer Shen wordt gevraagd hoe hij de naam heeft bedacht, is hij stomverbaasd. "Dat is een interessante vraag. Ik dacht gewoon: 'Dit is een geweldige robot, hij heeft een supernaam nodig!' en toen dacht ik: 'SuperBot!' en dat werd de naam. Ik ben dol op de creativiteit. Alles wat we hier doen - er is nog nooit eerder sprake van geweest."

Bekijk het Phoenix Project in actie in de onderstaande video voor meer informatie.

Hoe kleine 'superbots' goedkope, modulaire satellieten zullen creëren