哈佛研製 RAnts 機械蟻模擬昆蟲自組建拆結構

哈佛大學研究團隊開發出一群名為「RAnts」的機械螞蟻,能夠模仿社會昆蟲的自組織行為,在無藍圖或中央指揮下建造及拆解結構。這些機器人由約翰·A·保爾森工程與應用科學學院(SEAS)的研究人員設計,屬於簡單的分散式系統,能夠自發組織以完成複雜任務,並輕易轉換為拆除模式。與昆蟲使用化學費洛蒙不同,RAnts 採用光場(photormones)作為通訊方式。 「我們的新研究顯示,簡單的局部規則如何引領自組織的複雜任務完成,從而具備強韌性和適應性,」SEAS 及 FAS 應用數學、有機體與進化生物學及物

理學 Lola England de Valpine 教授 L. Mahadevan 表示。「我們亦引入『exbodied intelligence』(外體智能)概念,即集體認知不僅來自個別代理,而是源於其與不斷演變環境的持續互動。」

光費洛蒙與自組織機制

螞蟻證明無需龐大腦部即可成為優秀建造者,只需優秀團隊即可。無需藍圖或監督,這些微小生物能構築自然界最複雜棲息地。近年 AI 發展著重更快晶片及更大數位腦部,但 Mahadevan 團隊轉向外體智能模式。在此模式下,智能並非僅存於機器人硬體內,而是從機器人與周圍環境的互動中湧現。 研究展示分散式代理透過最小物理規則及環境線索回應,即可達成複雜目標。野外螞蟻以費洛蒙化學痕跡通訊,標示行走或挖掘路徑。

哈佛團隊借鏡此概念,使用光費洛蒙模擬。透過生物學「stigmergy」(環境間接通訊)原理,個體回應他人對環境的改變,RAnts 透過光場感測及修改周圍,形成持續回饋迴圈,作為自然費洛蒙的數位替代。 這些機器人僅遵循少數基本規則,如追蹤信號、運輸積木及在特定閾值放置。系統之美在於簡易性,透過調整光追蹤強度及拾取/放置積木設定,即可瞬間切換角色,從建造隊伍轉為拆除隊。

這為自主機器人提供新模式,證明大型任務可透過簡單自組織互動管理。集體智能不僅在機器人腦中,而是源於代理與演變環境的持續互動。研究結果刊載於 PRX Life 期刊。

AI 內容聲明:本文由 AI 工具輔助撰寫初稿,經 TechRitual 編輯團隊審閱、修訂及事實查核後發佈。如有任何錯誤或需要更正,歡迎聯絡我們

Henderson
Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。部分文章由 AI 工具輔助撰寫,經編輯團隊審閱及事實查核後發佈。