นิวยอร์ก - การจัดแสดงแบบอินเทอร์แอคทีฟใหม่ในนิวยอร์กซิตี้สอนเด็ก ๆ และผู้ใหญ่เกี่ยวกับลำดับทางคณิตศาสตร์ของโลกธรรมชาติในแบบที่ไม่ธรรมดา: ด้วยหุ่นยนต์ที่จับกลุ่มหลายสิบตัว
เมื่อมองอย่างรวดเร็วครั้งแรกนิทรรศการ "Robot Swarm" - ซึ่งเปิดวันอาทิตย์ (14 ธันวาคม) ที่นี่ที่พิพิธภัณฑ์คณิตศาสตร์ (MoMath) ในนิวยอร์กซิตี้ - ดูเหมือนแหวนมวยแห่งอนาคตมากกว่าที่จัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ โดยพื้นฐานแล้วมันคือกล่องยกระดับที่ปิดล้อมด้วยเชือกโลหะหนา ในตัวอย่างของการจัดแสดงคนสามคนในเป้ (ซึ่งเป็นผู้ร่วมก่อตั้งและหัวหน้านักออกแบบของ MoMath) เดินเล่นรอบวงแหวนแสดงสิ่งที่ดูเหมือนเป็นงานแฟนซีและแลกเปลี่ยนพูดจาเบา ๆ แต่ไม่มีใครโยนหมัดใด ๆ
ในขณะที่สมาชิกของทั้งสามคนเดินไปรอบ ๆ แต่ละคนจะตามด้วยหุ่นยนต์ตัวเล็ก ๆ จำนวนหนึ่งที่กลิ้งไปมาอยู่ใต้ฝ่าเท้าของพวกเขา หุ่นยนต์ซึ่งมีลักษณะเหมือนกองทัพของปูเกือกม้าสามารถมองเห็นได้ชัดเจนผ่านพื้นโปร่งใสของนิทรรศการ [หุ่นยนต์ที่แปลกประหลาดทั้ง 6 ตัวที่สร้างขึ้น]
บอทจะกระพริบสีแดงสีเขียวหรือสีเหลืองขึ้นอยู่กับมนุษย์เป้สะพายหลังที่พวกเขากำลังตามอยู่ กองทัพกลไกอยู่ใน "โหมดไล่ตาม" กระเป๋าเป้สะพายหลังแต่ละอันมีเซ็นเซอร์ที่อนุญาตให้หุ่นยนต์ตรวจจับตำแหน่งของผู้สวมใส่ เมื่อตรวจพบผู้สวมใส่จะรุม
"ทั้งหมดนี้เป็นมากกว่าผลรวมของชิ้นส่วนเกือบจะไม่มีความฉลาดเฉพาะตัว แต่ [บุคคลธรรมดา] สร้างความฉลาดกลุ่มนี้เนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ของพฤติกรรม" Glen Whitney ผู้ร่วมก่อตั้งและผู้ร่วมก่อตั้งคนอื่นของ MoMath - ผู้อำนวยการกล่าวกับผู้สื่อข่าววันพุธ (10 ธันวาคม) ที่ตัวอย่างของนิทรรศการ
เพื่อให้แน่ใจว่าพฤติกรรมของหุ่นยนต์แต่ละตัวนั้นเป็นส่วนหนึ่งของภาพที่ใหญ่ขึ้นบอทแต่ละเครื่องยังคงสื่อสารทางวิทยุกับคอมพิวเตอร์ส่วนกลางซึ่งกำหนดพฤติกรรมที่แตกต่างกันห้าอย่างที่บอทควรทำ ในการสาธิตของสัปดาห์นี้หุ่นยนต์จะติดตามผู้คนในวงแหวน แต่เมื่ออยู่ในโหมด "วิ่งหนี" ตารางจะถูกหมุนและหุ่นยนต์ก็หนีออกจากผู้คนในวงแหวน ในโหมด "robophobia" หุ่นยนต์หนีไปพร้อมกับบอทพยายามที่จะหนีให้ไกลที่สุดเท่าที่จะทำได้จากสหายของมัน
พฤติกรรมทั้งหมดเหล่านี้เป็นตัวอย่างของสิ่งที่ซินดี้ลอว์เรนซ์ผู้ร่วมก่อตั้งและผู้อำนวยการบริหารของ MoMath เรียกว่าพฤติกรรมฉุกเฉิน - แนวคิดทางคณิตศาสตร์ที่ช่วยอธิบายว่าปฏิสัมพันธ์ในท้องถิ่นนั้นง่ายเพียงใด คุณสามารถเห็นแนวคิดนี้ในที่ทำงานในการจัดแสดงซึ่งหุ่นยนต์ดูเหมือนจะดำเนินการตามแผนซับซ้อนบางอย่าง แต่จริง ๆ แล้วเพียงแค่ปฏิบัติตามกฎระดับโลกเดียวลอเรนซ์กล่าว
ตัวอย่างเช่นเมื่อบอทจับกลุ่มรอบ ๆ เท้าของลอเรนซ์กฎที่พวกเขาติดตามนั้นเรียบง่าย: เข้าใกล้เซ็นเซอร์มากที่สุด
ในโลกแห่งความเป็นจริงงานหลายอย่างที่ดำเนินการโดยหุ่นยนต์จะได้รับความช่วยเหลือจากความเข้าใจในพฤติกรรมที่เกิดขึ้น เป้าหมายสูงสุดสำหรับผู้ที่ศึกษาเกี่ยวกับหุ่นยนต์ในบริบทนี้คือการเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการโต้ตอบแบบเรียบง่ายการตอบโต้ในท้องถิ่นกับพฤติกรรมกลุ่มที่ซับซ้อนของพวกเขา James McLurkin ศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ของ Rice University ในรัฐเท็กซัสกล่าว ในถิ่นที่อยู่
"Holy Grail คือการระบุเป้าหมายระดับโลกและจากนั้นนำหุ่นยนต์เหล่านี้ไปใช้ให้สำเร็จ" McLurkin กล่าวกับ WordsSideKick.com "และคุณมนุษย์ไม่จำเป็นต้องระบุการกระทำของหุ่นยนต์แต่ละตัว"
McLurkin ช่วยให้ MoMath ได้รับ 24 บอตเพื่อบรรลุเป้าหมายระดับโลกสำหรับการจัดแสดงหุ่นยนต์ Swarm และเขาก็ทำแบบเดียวกันกับหุ่นยนต์อย่างน้อย 100 ตัวในห้องทดลองของเขาที่ไรซ์ Michael Rubenstein ซึ่งเป็นเพื่อนหลังปริญญาเอกที่ Harvard University ได้คิดหาวิธีรับหุ่นยนต์ตัวน้อย 1,000 ตัวเพื่อทำงานกลุ่มอย่างง่ายเช่นการเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ เพื่อสร้างรูปร่างที่เฉพาะเจาะจง
ในโลกธรรมชาติสิ่งมีชีวิตนับพันประสานงานกับพฤติกรรมที่ซับซ้อนกว่าบอทของรูเบนสไตน์เช่นการหลีกเลี่ยงนักล่าหรือการสร้างรัง ลอเรนซ์กล่าวว่าปลาปลาหมาป่าและห่านเป็นสัตว์บางชนิดที่แสดงพฤติกรรมของแต่ละบุคคล และนี่คือตัวอย่างจากโลกธรรมชาติที่เป็นแรงบันดาลใจให้กับ Robot Swarm
“ ปัญหาทางคณิตศาสตร์ในโรงเรียนมักไม่เหมือนจริงกับเด็ก ๆ ” ลอว์เรนซ์บอกกับ WordsSideKick.com "เราต้องการให้เด็กเห็นว่าคณิตศาสตร์มีความสัมพันธ์กับโลกธรรมชาติคณิตศาสตร์อยู่รอบตัวเรา"
Robot Swarm เปิดสู่สาธารณะในวันอาทิตย์ (14 ธันวาคม)
ติดตาม Elizabeth Palermo @techEpalermo. ติดตามวิทยาศาสตร์สด @wordssidekick, Facebook. บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด
การจัดแสดงใหม่ที่พิพิธภัณฑ์คณิตศาสตร์ให้เด็กเรียนรู้เกี่ยวกับหลักการทางคณิตศาสตร์ที่ใช้กับโลกธรรมชาติด้วยการเรียนรู้หุ่นยนต์