Làm thế nào những 'siêu nhân' nhỏ bé sẽ tạo ra các vệ tinh mô-đun giá rẻ

Có những nơi, như ngoài vũ trụ, nơi không chỉ không thể gửi con người đến làm công việc kỹ thuật mà còn rất nguy hiểm và cực kỳ tốn kém. Nó cũng phi logic để xây dựng các bộ phận đủ điều kiện không gian ở đây trên Trái đất và sau đó lôi chúng lên đó. Các quan chức Hoa Kỳ cần một cái gì đó linh hoạt hơn, mô-đun và hoàn toàn thông minh hơn (giả tạo).

Tham gia Dự án Phoenix. Vào tháng 1 năm 2014, Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) đã trao cho Tiến sĩ Wei-Min Shen và nhóm của ông tại Viện Khoa học Thông tin (USC) của Đại học Nam California (ISI) một khoản tài trợ trị giá 1 triệu đô la để điều chỉnh lại "SuperBot" của ông robot để sử dụng trong không gian.

Cùng với NovaWurks có trụ sở tại California, ISI đã được yêu cầu sản xuất các mô-đun 15 pound (được gọi là StarCells) mà khi kết hợp với nhau có thể tạo thành "kiến trúc vệ tinh mô-đun chi phí thấp, có thể mở rộng gần như vô tận", theo DARPA.

Các thiết bị này, hoặc satlets, gắn với nhau và "chia sẻ dữ liệu, năng lượng và khả năng quản lý nhiệt", DARPA nói. Do đó, họ có thể thích nghi với nhiều tình huống hoặc nhiệm vụ không gian khác nhau "với bất kỳ loại tải trọng, kích cỡ hoặc hình dạng nào". Các mô-đun cũng có thể được sản xuất với giá rẻ trên dây chuyền lắp ráp.

PCMag đã đến thăm văn phòng của Tiến sĩ Shen tại Marina del Rey, California để tìm hiểu thêm. Nghiên cứu của Tiến sĩ Shen tại ISI tập trung vào Robot tự điều chỉnh, thích nghi và tự trị và các hệ thống thông minh nhân tạo khác. Ông sinh ra ở Kim Hoa gần Thượng Hải và sau Cách mạng Văn hóa, khi Đặng Tiểu Bình mở cửa lại các trường đại học, Shen học ngành kỹ thuật điện và điện toán tại Đại học Bắc Kinh, và tốt nghiệp năm 1982.

Là một trong những sinh viên hàng đầu ở nước này, sau đó anh được phép đăng ký học cao học ở Mỹ. Anh đã chọn Carnegie Mellon, gặp Herbert Simon khi anh đến thăm Bắc Kinh để giảng về trí tuệ nhân tạo và tương tác giữa người với máy tính. Bởi vì Shen chỉ có sáu tháng học tiếng Anh chuyên sâu và là sinh viên Trung Quốc đại lục đầu tiên tại CMU, đây là một cú sốc văn hóa đối với anh. Nhưng Simon đã dìu dắt Shen và đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong công việc của cuộc đời anh.

"Anh ấy là người đàn ông tuyệt vời nhất tôi từng biết, " Shen nói, chỉ vào những bài báo đóng khung về Simon phía trên bàn của anh. (Simon đã qua đời năm 2001.)

Trên bàn của Shen, nằm rải rác giữa các vật dụng chuyên nghiệp (Yoda, C-3PO và R2-D2), một số đơn vị SuperBot, máy dò hồng ngoại nhấp nháy, di chuyển độc lập. Mỗi SuperBot có kích thước khoảng 5 x 2, 5 inch và có sáu đầu nối phổ dụng có thể cấu hình lại, nguồn trên bo mạch, bộ điều khiển, cảm biến, bộ truyền động và thiết bị liên lạc (hồng ngoại, Bluetooth, radio sóng ngắn). Họ có ba động tác riêng biệt: cao độ, ngáp và lăn. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, SuperBot đã chứng minh rằng nó có thể di chuyển xa hơn 1.100 mét, leo lên một sợi dây theo chiều dọc và leo lên cồn cát 110 mét.

Tiến sĩ Shen giải thích cách anh ta vào robot: "Tôi luôn có một giấc mơ, ngay cả khi tôi trở về Trung Quốc, tìm kiếm thứ gì đó để tạo ra trong đời tôi. Tôi đã nghiên cứu máy tính. Tôi tìm thấy lĩnh vực trí tuệ nhân tạo. Tôi nghĩ, wow, Điều này thật tuyệt. Ước mơ của tôi lúc đó là chế tạo một con robot nhỏ để học như một đứa trẻ. Bạn sẽ ném nó vào một môi trường mới và nó sẽ tự phát triển kiến ​​thức. Sau này khi tôi có con, và thấy chúng như thế nào học đi, rồi tôi biết chúng ta đang ở rất xa kịch bản đó! "

Vì vậy, thay vì cố gắng phản ánh cách con người tiếp thu kiến ​​thức, Tiến sĩ Shen đã "dạy" robot của mình phản ứng với "những điều ngạc nhiên" và thích nghi theo cách đó.

"Mỗi khi bạn thực hiện một hành động", Tiến sĩ Shen giải thích, "bạn đưa ra dự đoán trước khi bạn thực hiện nó dựa trên kinh nghiệm trước đây của bạn và kiến ​​thức bạn đã có. Sau đó, khi bạn thực hiện hành động, bạn sẽ thấy điều gì xảy ra. xảy ra để phù hợp với dự đoán của bạn, điều đó thật tuyệt. Nếu không, chúng tôi gọi đó là 'bất ngờ' và robot phải có khả năng dừng lại và phân tích tình huống, tìm hiểu lý do, sửa đổi, học hỏi và sau đó tiếp tục. "

Tiến sĩ Shen cho biết các nhà nghiên cứu có thể thả 100 SuperBots vào sa mạc, nơi họ sẽ tự cấu hình lại thành một phương tiện di chuyển và di chuyển qua cồn cát. Sau đó, họ có thể cấu hình lại để phát triển chân và leo lên đỉnh cồn cát, và "tập hợp lại trong nhà kính, thả hạt giống và bảo vệ những hạt giống đó trong hai tuần cho đến khi chúng bắt đầu phát triển."

Dự án SuperBot đã liên tục phát triển trong chín năm qua; phiên bản hiện tại của phần mềm lên tới số 2.000 (chủ yếu là C với một số mã lắp ráp) và có năm phiên bản cấu hình điện tử và cơ khí.

Tiến sĩ Shen không thể bình luận trực tiếp về công việc DARPA đang diễn ra, mặc dù các báo cáo cho thấy một sự ra mắt có thể xảy ra trong năm nay. Tuy nhiên, ông sẽ nói rằng họ hiện đang khắc phục các sự cố về điện hoặc tìm cách để các thiết bị chia sẻ năng lượng trong toàn bộ chuỗi đơn vị nếu pin của mô-đun bị hỏng.

"SuperBot phải đối phó mà không có đồng hồ toàn cầu hoặc một nhà lãnh đạo, mỗi đơn vị phải hoạt động độc lập", Shen giải thích. "Các đầu nối của chúng tôi cũng khác nhau. Ngay cả khi một bên bị hỏng, phía bên kia có thể nói, 'Tôi sẽ rời khỏi bạn và kết nối lại ở đây.' Họ gọi nhau từ xa bằng radio sóng ngắn. Khi ở gần, họ nhấp nháy bằng tia hồng ngoại. Chúng tôi hiện đang làm việc với các cấu hình tinh vi hơn mọi lúc. "

Nhưng khi Shen được hỏi về cách anh ta nghĩ ra cái tên đó, anh ta đã bối rối. "Đó là một câu hỏi thú vị. Tôi chỉ nghĩ, 'Đây là một robot tuyệt vời, nó cần một cái tên siêu!' và rồi tôi nghĩ, 'SuperBot!' và điều đó đã trở thành cái tên. Tôi yêu sự sáng tạo. Mọi thứ chúng tôi làm ở đây đều không có gì tồn tại trước đây. "

Để biết thêm, hãy xem Dự án Phoenix đang hoạt động trong video dưới đây.