Proučavanje roja

 

Kao zasebne, jedinke su slabe. No ptice u jatima prevaljuju goleme udaljenosti, kolonije mrava svladavaju svaku prepreku, u plovama preživljavaju čak i najmanje ribe. To se načelo u prirodi pokazalo toliko uspješnim da znanstvenici rade na njegovoj primjeni i u svijetu strojeva: izrađuju robote sposobne za timski rad.

Čini se kao da skupina krijesnica pretražuje površinu stolnog nogometa: nekoliko plavih svjetala koja naizgled besciljno tumaraju kroz tamu arenom površine jednog i pol četvornog metra. No kaotično gibanje traje samo nekoliko minuta – tada se u kretanju počinje raspoznavati sustavnost.
Maleni svjetleći predmeti su roboti. Minijaturni roboti.
Njihova je arena u podrumu Fakulteta za informatiku na kampusu Sveučilišta u Stuttgartu, u golemoj kocki od metala i stakla u čijoj unutrašnjosti odrazi na ulaštenim metalnim površinama stvaraju dojmljive svjetlosne efekte. Igralište na kojem se igraju roboti smješteno je u podrumu u kojem vlada beton, u laboratoriju Instituta za paralelne i distribuirane sustave (IPVS).
Svaki od desetak robota koji svaki na dva kotača poput sablasti lutaju po površini stola tek je nešto veći od četiri kockice šećera: visine 20 milimetara i površine osnovice 26 puta 28 milimetara. U podstavljenom aluminijskom kovčegu čuva se još na desetke tih živahnih elektroničkih stvorenja. Zbirka od točno 300 primjeraka u Stuttgartu uvjerljivo je najbrojniji roj robota na svijetu.
Njihovi tvorci – informatičari, fizičari i kibernetičari s instituta IPVS – nazvali su tu seriju robota Jasmin. S pomoću 20 senzora, koji im dostavljaju informacije o preprekama, brzini kretanja i preostaloj količini energije, ti strojevi raspoznaju svjetla i razlikuju boje. Infracrvene zrake i mikročipovi za komunikaciju omogućuju im i međusobno sporazumijevanje. Svaki od 300 jasmina u kretanju ima potpunu autonomiju. Njima se ne upravlja na daljinu, nemaju program koji određuje kojim smjerom moraju poći.
„Zadajemo im samo ono što trebaju obaviti“, kaže Paul Levi. Taj 65-godišnji fizičar, od 1992. godine profesor na IPVS-u, voditelj je odjela u kojem nastaju robotići.
U laboratoriju je pogašena rasvjeta kako ne bi iritirala elektroničke ispitanike osjetljive na svjetlost. Njihova je zadaća u areni pronaći najkraći put između dviju svjetlećih ploha – jedna od njih istodobno obilježava start i cilj potrage, druga je okretište.
Ti se mališani isprva kreću uokolo potpuno nasumičnim putanjama. Pritom se svako malo događa da neki od robota dodirne okretište. Potom se tijekom njegova povratka na startno-ciljnu površinu aktiviraju svjetlosne diode smještene ispod površine igrališta te iza njih ostaje trag što svijetli.
Što je duža odabrana putanja, to se prije gasi svjetlosni trag. No nerijetko se događa da prije toga jedan od drugih robota koji se vraćaju na polazište naiđe na svjetlosni trag i nastavi ga pratiti. Što više jasmina odabire jedan te isti put, to dulje svijetli trag – što pak povećava vjerojatnost da će i ostali krenuti istim putem. Nije potrebno ni četvrt sata da se gotovo sva elektronička stvorenja počnu kretati najkraćom trasom između početne točke i okretišta.
Nesvjesno se nameće prizor iz životinjskog svijeta: kretanje na mravljoj stazi. I doista su znanstvenici okupljeni oko Paula Levija tražili uzore među tim životinjicama. Mnoge vrste mrava ako, primjerice, pronađu kakav izvor hrane, svojim pratiteljima putem ostavljaju hlapljive mirisne putokaze, feromone. Na taj način cijela kolonija vrlo brzo pronalazi idealnu stazu do prostrta stola.
„U proučavanju se koristimo kooperativnim autonomnim sustavima“, kaže Levi – ili, drugim riječima, umjetnim rojevima. Jednako kao što jedan zaseban mrav ne posjeduje nikakve spomena vrijedne umne sposobnosti, no u kolektivu ostvaruje prava čuda – pronalazi hranu, tegli teške terete, gradi mostove i goleme građevine – tako nijedan od stuttgartskih jasminčića ne raspolaže ni trunkom razuma. No u roju im uspijeva pronaći cilj i najkraćim mogućim putem izbjegavati prepreke. „Oni zaprimaju informacije te ih vrednuju“, objašnjava Levi, „i u tom bi se smislu možda moglo govoriti o naznakama inteligencije.“
O umjetnoj inteligenciji.

Autor: Jürgen Bischoff