Kaostan Doğan Düzen: Bilim İnsanları Çok Hücreli Bir Robot Üretti
Bilim insanları, çok hücreli bir organizmanın hücrelerine benzer birçok yapı taşından oluşan bir robot inşa ettiler. Merkezi bir “beyni” yoktur. Loopy (Lupi)adı verilen robot, dış dünya ile etkileşime girerken tüm hücrelerinin kolektif davranışına güveniyor.
Loopy bir robot sürüsü olarak adlandırılabileceği gibi, tüm hücreleri birbirine bağlı olduğu için tek bir robot olarak da görülebilir. Şekli, tüm hücrelerinin hareketlerinin toplamı olarak kendiliğinden ortaya çıkıyor: kaostan doğan bir düzen.
Loopy bir halka içinde 36 hücreden oluşmaktadır. Her hücrede bir servo yani hassas bir şekilde kontrol edilen bir dönüş açısına sahip bir mili döndüren bir elektrik motoru ve bir dizi sensör bulunmaktadır.
Her hücre, iki yakın komşusu hariç, diğerlerinden girdi almadan dünyaya kendi başına tepki verir. Servolar çalıştığında, kafesler arasındaki açılar robotun genel şeklini belirler.
Loopy farklı şekiller alabilir ve farklı hareketler sergileyebilir. Ancak rastgele şekiller ve hareketler işe yaramaz. Bilim insanları, kendi kendini organize etme yoluyla düzensizliğin içinden düzenin kendiliğinden çıkacağını ve insanların Loopy’yi doğrudan kontrol etmek zorunda kalmayacağını umuyorlardı. Loopy’nin engellere çarptıktan sonra iyileşen kararlı şekiller oluşturduğu ortaya çıktı.
Ünlü matematikçi Alan Turing 1952 yılında kendi kendine organizasyon fikriyle ilgilenmeye başladı. Hatta bir hücre halkası hayal etti. Turing, doğada kuş tüyleri ve deniz kabuklarında bulunanlar gibi desenler oluşturmak için dağılan ve birbirleriyle reaksiyona giren kimyasalların varlığını varsaydı.
Modellenmiş kimyasallar kullanarak kendi kendini organize etmeye yönelik bu yaklaşım, Loopy’nin kendiliğinden farklı taç yaprak şekilleri oluşturmasına ve bunlar arasında hareket etmesine olanak sağladı.
Kaostan doğan düzen
Mühendislik sistemleri ve özellikle de robotlar, ağırlıklı olarak yukarıdan aşağıya bir şekilde tasarlanır; insan tasarımcılar bir sistemin karşılaşabileceği koşulları öngörür ve donanım ve yazılım kullanarak davranışını önceden oluşturur.
Sorun şu ki, robot öngörülemeyen bir durumla karşılaştığında tasarımcının etrafta olması pek olası değildir.
Robot tasarımına yönelik bu mikro yönetim yaklaşımı, bir çocuğa okula ilk kez gitmeden önce ayrıntılı talimatlar vermeye benzer. Daha iyi bir yol, genel rehberlik ve geri bildirim vermek ve çocukların sorunları kendi başlarına çözmelerini beklemek olacaktır.
Benzer şekilde, Loopy’nin tasarımının temel motivasyonlarından biri de aşağıdan yukarıya kolektif “zekanın” gücünü ortaya çıkarmak ve böylece robotun yeni bir durumla karşılaştığında, örneğin çevresine uyum sağlamak için doğru şekli bulmak gibi, kendi başına yeni çözümler bulabilmesini sağlamaktır.
Programlanabilir madde
Programlanabilir madde fikri onlarca yıldır ortalıkta dolaşıyor, ancak gerçek dünyadaki örnekler hala çok az. Bilim insanları kendi kendini monte eden robotik sistemler kullanarak karmaşık şekillerin oluşumunu araştırmış olsalar da, bu sistemler çoğu zaman önceden belirlenmiş kurallara göre çalışmaktadır.
Canlı hücrelerden ve bloklardan bir araya gelen robotlar
Araştırmacılar Turing’in kendi kendini organize etme kavramını küçük, basit, otonom kilobotlar gibi sürü robotlarına zaten uygulamış ve bu da karmaşık formlara yol açmıştır.
Ancak Loopy’nin aksine, ‘hücreler’ arasındaki fiziksel kuvvetler daha önce tüm kolektifin şekli ve davranışı için kullanılmamıştı.
Bilim insanları, Lupi’nin öngörülemeyen durumlarda yön bulma, en uygun koşulları ve kaynakları bulma ve engellerden ve tehditlerden kaçınma gibi daha gerçekçi nitelikler geliştirmesini sağlamak için deneylerine devam edecekler.
Nihayetinde Loopy, insanlar tarafından belirlenen görevleri yerine getirmeli ve böylece kendi kendini organize etmenin sınırsız yaratıcılığı ile insan hedefleri arasındaki boşluğu doldurmalıdır.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Kaostan Doğan Düzen: Bilim İnsanları Çok Hücreli Bir Robot Üretti