Sürü robotiği nedir? Sürü robotiği, çok sayıda robotun dağıtılmış ve merkezi olmayan bir şekilde koordine edildiği teknolojik sistemleri temsil eder. Sistemdeki robotların davranışları merkezi olmayan bir şekilde koordine edilir. Sürü robotikleri yapay zekanın geliştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu robot birlikleri; arama kurtarma, hassas tarım, askeri keşifler ve tedarik zinciri yönetimi alanlarında kullanılabilir.
Sürü robotiği/robot sürüleri; sayıları, boyutları, esneklikleri ve sağlamlıkları sayesinde, yapılacak karmaşık görevleri tek bir robottan daha verimli bir şekilde gerçekleştirebilirler.
İçindekiler
Sürü Robotikleri ve Böcekler
Yaban arılarının yuvalarını yapış şekli, termitlerin tümsek inşa etmesi ve karıncaların iz sürmesi gibi böceklerin bazı davranışları uzun süre boyunca biyolojinin gizemli yönlerinden biri oldu. Sürü robotikleri de ilhamını, bireysel yeteneklerinin ötesinde görevler yapabilen bu böcek toplumlarından almakta.
Bu tarz davranışlar gösteren sosyal böcekler, bilgi alışverişinde bulunabilirler. Bu bilgi alışverişlerinde; bir besin kaynağının yerini, veya tehlikenin varlığını iletebilirler. Organizasyon, bireyler arasındaki ve bireyler ile çevre arasındaki etkileşimden ortaya çıkar. Bu etkileşim koloni boyunca devam eder ve böylece grup, tek bir birey tarafından çözülemeyen görevleri çözebilir hale gelir.
Çoklu robotik sistemlerde arzu edilen de sosyal böceklerde görülen davranış şekillerine dayanmaktadır. Sağlam olmak, bazı bireyler başarısız olsa bile diğerlerinin çalışabilmesi, farklı görevler için çözüm üretilebilmesi vb. özellikler sürü robotiklerinde üzerinde çalışılan konulardır.
Sürü Robotikleri Özellikleri
Sürü robotiklerini, diğer çok robotlu sistemlerden ayırt edebileceğimiz maddeleri şu şekilde sıralayabiliriz:
- Sürü robotları, otonomdur.
- Sürü içinde homojen veya heterojen bir dağılım gerçekleşebilir.
- Robotlar arasında yerel iletişim ve algılama yetenekleri bulunur.
- Robot sayısı onları sürü olarak adlandıracak kadar çoktur.
- Sürü robotikleri çözmeleri gereken göreve göre yeterli ve verimlidir.
- Robotlar arasındaki işbirliği güçlüdür.
Sürüler tipik olarak herhangi bir merkezi kontrol olmaksızın işbirliği yaparlar ve basit, yerel bir davranışa göre hareket ederler. Sahip oldukları etkileşim, karmaşık görevleri çözebilen kolektif bir davranış biçimi ortaya çıkarır. Bu özellikler sürülerin temel avantajlarının öne çıkmasını sağlamaktadır: uyarlanabilirlik, sağlamlık ve ölçeklendirebilirlik. Sürü robotikleri, belirli davranışları izleyerek çevredeki değişikliklere uyum sağlayabilen organizmalar olarak değerlendirilebilirler.
Robot sürülerinde kurulan yerel etkileşim; radyo frekansı, kızılötesi kablosuz sistemler vb. doğrudan iletişim kaynaklarıyla kurulabileceği gibi dolaylı olarak çevre yoluyla veya robotun izlemesi gereken işaretler yoluyla da gerçekleştirilebilir.
Sürü Robotiği Temel Davranışları Nedir?
Bilim insanları yaptıkları deneyler sonucu sürü robotlarının göstermekte olduğu ve gösterebileceği temel davranışları 8 başlığa ayırmakta.
- Toplanma: Sürü robotlarının, kendi kendilerine montaj ve kalıp oluşturma veya bilgi alışverişi yapma gibi temel görevleri yerine getirmesi için başlangıçta toplanıp kümelenmesi gerekmektedir.
- Dağılım: Dağılımın amacı, robotların bir yerde mümkün olduğunca fazla alan kaplayacak fakat aralarındaki bağlantıyı kaybetmeyecek şekilde konum almasıdır. Sürü dağıtıldığı zaman bir keşif aracı olarak kullanılabilir.
- Görevlendirme: İş bölümü aslında sürü robotiklerinde ortaya çıkan en büyük sorunlardan biri. Fakat geliştirilen algoritmalar ile her robotun gözleme dayalı bir şekilde diğer robotlar tarafından gerçekleştirilen faaliyetleri takip etmesi ve buna göre hareket etmesi mümkün.
- Toplu Hareket: Toplu/kolektif hareket, bir grup robotun nasıl koordine edileceği ve grup olarak nasıl uyumlu bir şekilde hareket edeceğini çözümleyerek bunu en iyi şekilde gerçekleştirir. Toplu hareketi gerçekleştirmek için robotlar önceden belirlenmiş konumlara yerleşebilirler.
- Desen Oluşturma: Bu eylem, robotların tek tek konumlarını değiştirerek belirli şekiller meydana getirmesiyle oluşur.
- Toplu Haritalandırma: Sürü robotlarının sahip olduğu toplu haritalandırma özelliğinin kullanımı geliştirilmeye çalışılıyor. Araştırmacılar büyük kapalı alanların keşfi ve haritalanması için çeşitli algoritmalar üzerine yoğunlaşmakta.
- Kaynak Arama: Sürü robotikleri, özellikle ses ve koku kaynağı arama gibi görevlerde çok faydalı olabilmekte. Hem simülasyon hem de gerçek deneyler sonucu araştırmacılar, robotların kullandıkları algoritmalar sayesinde koku kaynaklarını kolaylıkla bulabildiğini keşfetmiştir.
- Taşıma: Tek bir nesneyi işbirliği ile kolaylıkla taşıyabilen sürü robotikleri taşımacılık konusunda oldukça avantaj sağlama potansiyeline sahip.
