Bagaimana 'superbots' kecil akan menghasilkan satelit yang murah dan modular

Terdapat tempat-tempat, seperti ruang luar, di mana ia bukan sahaja tidak sopan menghantar manusia untuk melakukan kerja-kerja kejuruteraan tetapi juga sangat berbahaya dan fenomenal mahal. Ia juga tidak masuk akal untuk membina bahagian-bahagian yang memenuhi ruang yang besar di sini di Bumi dan kemudian mengangkutnya di sana. Pegawai AS memerlukan sesuatu yang lebih fleksibel, modular, dan sama sekali lebih pintar (secara artifisial).

Masukkan Projek Phoenix. Pada Jan. 2014, Agensi Projek Penyelidikan Advanced Defense (DARPA) telah menganugerahkan Dr. Wei-Min Shen dan pasukannya di Institut Sains Maklumat University of Southern California (USC) (AI) pemberian $ 1 juta untuk mengadaptasi "SuperBot" robot untuk kegunaan di ruang angkasa.

Bersama NovaWurks yang berpangkalan di California, ISI diminta untuk menghasilkan modul 15-pound (disebut StarCells) yang-apabila digabungkan-boleh membentuk "senibina satelit kos rendah, yang dapat skala hampir tak terhingga, " menurut DARPA.

Peranti, atau satelit ini, saling melampirkan dan "berkongsi data, kuasa, dan keupayaan pengurusan terma, " kata DARPA. Oleh itu, mereka dapat menyesuaikan diri dengan pelbagai situasi atau misi angkasa yang berbeza "dengan jenis, saiz atau bentuk muatan." Modul-modul ini juga boleh dihasilkan secara murah pada satu barisan pemasangan.

PCMag melawat pejabat Dr. Shen di Marina del Rey, Calif. Untuk mengetahui lebih lanjut. Penyelidikan Dr. Shen di ISI difokuskan pada Robot Autokonfigurasi, Adaptif, dan Autonomi Robot dan Sistem Pintar Buatan yang lain. Beliau dilahirkan di Jinhua berhampiran Shanghai dan, selepas Revolusi Kebudayaan, ketika Deng Xiaoping membuka semula universiti, Shen mengkaji kejuruteraan elektrik dan pengkomputeran di Beijing University, dan lulus pada tahun 1982.

Sebagai salah seorang pelajar terbaik di negara ini, dia kemudiannya dibenarkan memohon pengajian siswazah di AS. Dia memilih Carnegie Mellon, setelah bertemu dengan Herbert Simon ketika dia melawat Beijing untuk mengajar dalam kecerdasan buatan dan interaksi manusia-komputer. Kerana Shen hampir enam bulan belajar Bahasa Inggeris yang intensif dan merupakan pelajar Cina daratan pertama di CMU, ia menjadi kejutan budaya baginya. Tetapi Simon mentadbir Shen dan memainkan peranan yang semakin penting dalam kehidupannya.

"Dia lelaki paling hebat yang pernah saya kenali, " kata Shen, menunjuk kepada artikel berbingkai tentang Simon di atas meja. (Simon meninggal pada tahun 2001.)

Pada meja Shen, yang bertaburan di tengah-tengah peralatan geek adat (Yoda, C-3PO, dan R2-D2), beberapa unit SuperBot, pengesan inframerah berkelip, bergerak secara bebas. Setiap SuperBot mengukur kira-kira 5 hingga 2.5 oleh 2.5 inci dan mempunyai enam penyambung sejagat yang boleh dikonfigurasikan, kuasa, pengawal, sensor, penggerak, dan penyampai (inframerah, bluetooth, radio gelombang pendek). Mereka mempunyai tiga gerakan yang berbeza: padang, yaw, dan roll. Dalam ujian makmal, SuperBot telah membuktikan ia dapat mengembara lebih dari 1, 100 meter dari jarak jauh, naik tali secara menegak, dan mendaki bukit pasir 110 meter.

Dr Shen menjelaskan bagaimana dia masuk ke dalam robot: "Saya selalu bermimpi, walaupun ketika saya kembali ke China, mencari sesuatu untuk dicipta sepanjang hayat saya belajar komputer Saya mendapati bidang kecerdasan buatan saya fikir, ini adalah impian saya kemudiannya adalah untuk membina robot kecil untuk belajar seperti seorang anak kecil, anda akan membuangnya ke dalam persekitaran yang baru dan ia akan mengembangkan pengetahuan dengan sendirinya. Kemudian ketika saya mempunyai anak-anak saya sendiri, dan melihat bagaimana mereka belajar, maka saya tahu kita jauh dari senario itu!"

Oleh itu, daripada cuba mencerminkan cara manusia memperoleh pengetahuan, Dr. Shen "mengajar" robotnya untuk bertindak balas terhadap "kejutan" dan menyesuaikan dengan cara itu.

"Setiap kali anda membuat tindakan, " Dr. Shen menjelaskan, "anda membuat ramalan sebelum anda melakukannya berdasarkan pengalaman anda yang terdahulu dan pengetahuan yang anda miliki, maka apabila anda melakukan tindakan itu, anda akan melihat apa yang terjadi. Sekiranya tidak, kami menyeru bahawa 'kejutan' dan robot harus dapat menghentikan dan menganalisis keadaan, mengetahui mengapa, semak semula, belajar dan teruskan."

Dr. Shen berkata para penyelidik boleh menjatuhkan 100 SuperBots ke padang pasir, di mana mereka akan menyusun semula diri mereka sebagai kenderaan rover dan bergerak di atas bukit pasir. Mereka kemudiannya boleh menyusun semula untuk membesarkan kaki dan mendaki ke puncak bukit, dan "menyusun semula rumah hijau, menjatuhkan benih, dan melindungi benih itu selama dua minggu sehingga mereka mula berkembang."

Projek SuperBot sentiasa berkembang selama sembilan tahun yang lalu; versi semasa perisian adalah sehingga No. 2, 000 (kebanyakannya C dengan beberapa kod pemasangan), dan terdapat lima versi konfigurasi elektronik dan mekanikal.

Dr. Shen tidak dapat memberi komen terus mengenai kerja DARPA yang berterusan, walaupun laporan mencadangkan pelancaran boleh berlaku pada tahun ini. Akan tetapi, beliau akan mengatakan bahawa mereka sedang membetulkan isu kuasa, atau mencari cara untuk unit-unit untuk berkongsi kuasa di seluruh rangkaian unit jika bateri modul gagal.

"SuperBot perlu menghadapi tanpa jam global atau pemimpin-setiap unit mesti berfungsi secara bebas, " jelas Shen. "Penyambung kami juga berbeza, walaupun satu pihak rosak, pihak lain boleh berkata, 'Saya akan meninggalkan anda dan menyambung semula di sini.' Mereka memanggil antara satu sama lain dari jarak jauh dengan menggunakan radio gelombang pendek apabila mereka menutup mereka berkedip menggunakan inframerah. Sekarang kita sedang berusaha untuk konfigurasi yang lebih canggih sepanjang masa."

Tetapi apabila Shen ditanya tentang bagaimana dia datang dengan nama itu, dia terpedaya. "Itu soalan yang menarik, saya fikir, 'Ini adalah robot yang hebat, ia memerlukan nama super!' dan kemudian saya fikir, 'SuperBot!' dan itu menjadi nama saya suka kreativiti. Semua yang kita lakukan di sini-tidak pernah ada sebelum ini."

Untuk maklumat lanjut, lihat Phoenix Project dalam tindakan di dalam video di bawah.