בנייה ללא הנהלה בהשראת הטרמיטים

מאת: דפנה חיים לנגפורד

במדבריות נמיביה, שותפים מיליוני טרמיטים לבניית הקן שמגיע לעיתים לעומק של מספר מטרים. במהלך שנת בניה של קן כזה טרמיטים רבים ימותו, רוחות וגשם יקשו על תהליך הבניה ויפגעו בה, ובכל זאת המשימה של בנית הקן לנחיל הטרמיטים תושלם בהצלחה.

בהשראת העמידות והאינטיליגנציה הקולקטיבית של נחיל הטרמיטים, פיתחה קבוצה של מהנדסי בנין ומהנדסי מחשבים מבית הספר להנדסה ומדע ישומי בהארוורד, בשילוב עם מכון Wyss להנדסה בהשראת הטבע מאוניברסיטת הארוורד, צוות בניה רובוטי, ה TERMES. המערכת לא זקוקה לא למנהל ולא לתקשורת – רק רובוטים פשוטים, רובוטים אשר משתפים פעולה על ידי השארת סימנים בסביבה.

רובוטי ה TERMES יכולים לסחוב בלוקים, לבנות לעצמם מדרגות ולעלות בהן על מנת להוסיף עוד בלוקים למבנה, ובאמצעות מספר חוקים פשוטים להשלים פרויקט בניה. מערכת זו הדגימה בניה מורכבת של מגדלים, טירות ופירמידות מבלוקים העשויים מקצף. בסרטון המצורף בקישור ניתן לצפות במערכת. 

ההשראה מהטרמיטים התמקדה ביכולתם ליצור מבנה מורכב כקבוצה, ללא הנחיה ופיקוח ובלי תקשורת רציפה אלא על ידי שינוי הסביבה. רוב הפרויקטים של הבניה מבוצעים כיום על ידי צוותי עבודה מקצועיים והיררכיים. בדרך כלל, יש תוכנית עבודה מפורטת כיצד לבנות, ומנהל העבודה מנחה את הפועלים תוך פיקוח תמידי. במושבות חרקים, אין מתן הוראות על ידי המלכה, הטרמיט הבודד אינו יודע מה שותפיו לצוות עושים או מה המצב של הפרויקט כולו.

 

הטרמיטים פועלים על פי הקונספט של Stigmery, תקשורת באמצעות השארת סימנים בסביבה ופעולה על פי סימנים אלה. בהתאם, במערכת ה TERMES מבצע כל רובוט את משימות הבניה שלו במקביל לרובוטים אחרים, אך ללא ידיעה מי עוד עובד באותו זמן. אם רובוט אחד מתפרק או צריך לעזוב הדבר לא משפיע על רובוטים אחרים. המשמעות היא שאותה משימה יכולה להתבצע על ידי חמישה רובוטים או על ידי חמש מאות. מערכת ה TERMES מספקת הוכחת היתכנות ליכולת להשתמש באינטיליגנציה מלאכותית במערכות גדולות.
הרובוטים במערכת מסוגלים לבצע משימות רבות בתהליך הבניה באמצעות ארבע סוגי חיישנים פשוטים ושלושה מנועים.

המשימות הנפוצות הן:

·         תנועה קדימה ואחורה וסיבוב

·         טיפוס או ירידה של גובה לבנה אחת

·         הרמת לבנה, סחיבתה והנחתה

·         אבחון רובוט או לבנה בקרבת מקום

·         מיכון עצמי ביחס ללבנת יחוס

האם בעתיד נעזר ברובוטים לבנית בנייני מגורים ומסחר?

למקור הידיעה