Пингвины необычно перемещаются внутри стаи, чтобы согреться. Оказалось, что так могут поступать и роботы.
Поведение роботов в больших скоплениях оказалось похожим на то, как себя ведут пингвины. Это выяснили сотрудники Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Свое исследование они опубликовали в журнале Fluid Dynamics & Materials Processing.
По словам ученых, чтобы выживать, организмам нужно адаптироваться к изменениям окружающей среды. Например, стаи пингвинов при перемещении собираются в стаю таким образом, чтобы равномерно распределить тепло среди всех животных. С помощью такого процесса под названием биоконвекция они согреваются, и каждый пингвин, может побывать в самом теплом участке группы, даже если она состоит из тысяч особей. Но так ведут себя не только животные. Как выяснили в ПНИПУ, аналогичное поведение бывает и у роботов.
Ученые смоделировали биоконвекцию с помощью алгоритмов. Сотрудники университета создали математическую модель, в которой предположили, что каждый самодвижущийся робот — источник тепла. Затем они разработали программу, которая заставляет устройства искать максимальное температурной поле в пространстве. Благодаря этому роботы, которые взаимодействуют в составе роя с помощью алгоритмов, двигались от края группы к ее центру, а затем обратно.
Согласно результатам эксперимента, небольшие роботы проявили самоорганизацию в зависимости от увеличения количество участников роя. «Выяснилось, что аналоги тепловой конвекции возникают в различных активных средах, когда элементы системы имеют внутренние источники энергии и способны двигаться за их счет», — отметили в ПНИПУ. В университете подчеркнули, что открытие ученых «демонстрирует силу и универсальных физических принципов». Результаты работы в будущем пригодятся для микро- и нанороботов, которые помогут с транспортировкой лекарств в организме человека или в борьбе с заболеваниями.
