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蟻塚のロボット

11.04.2013

フランスの科学者の仕事は、さまざまなタスクを実行し、アリ塚のような複雑なシステムを編成するには、最も単純なソフトウェアとハードウェアで十分であることを示しています。フランスの研究センター CNRS の科学者は、ロボットがアリのコロニーの行動を模倣できるようにするコンピューターアルゴリズムを作成しました。フランスの科学者の研究は、最も単純なソフトウェアとハードウェアで、さまざまなタスクを実行し、蟻塚のような複雑なシステムを編成するのに十分であることを示しています。

個々の個人と個々のオブジェクトとの間の相互作用は、自己組織化集団行動の形成において重要な役割を果たします。最近の研究では、アリは XNUMX つの異なるタイプの情報に導かれて、蟻塚の内外の入り組んだ道や回廊を通って移動することが示されています。

アリの一部の種は、太陽や道に沿ったランドマークを見て移動することができます。ある種の慣性航法システムを使用するアリもいます。彼らは体の歩数と回転数を測定することで動きベクトルを要約します。アリは社会的情報を使用することもできます。たとえば、餌を積んだ採餌者の存在によって、餌への方向を決定したり、特定の痕跡 (葉、種子など) をたどる経路を見つけたりすることができます。

最後のタイプである 50 番目の情報は、最も興味深いものであり、アリの軌跡の構造そのものにあります。一部のアリの種では、輸送ネットワークに厳密に定義されたパターンがあります。アリ塚の中心から出てくる経路間の平均角度は対称であり、アリの種に応じて 100 ～ XNUMX 度の範囲にあります。したがって、アリがアリ塚から出口に向かって移動すると、小道と回廊の対称的な分岐 (分離) に遭遇します。帰り道、アリは反対の絵、非対称分岐を見ます。最短ルートを見つけるために、アリは単純に右折角度を選択し、常に正しい方向に従います。

このシンプルで自然なメカニズムは、ロボット工学とトランスポートネットワークに大きな実用的な可能性を秘めています。アリのナビゲーションの初歩的な自然アルゴリズムがどれほど効果的かを示すために、科学者はダンボールで蟻塚の通路のモックアップを作成しました。幅 9 cm の通路で、彼らはアリの論理に従って動作する最も単純なロボットを発射しました。寸法が 22x21x20 mm のロボットには、障害物を検出するための 4 つの赤外線センサーが装備されていました。また、光の勾配を測定するためのフォトダイオード (フェロモンとして機能) と、3,5 時間動作するための予備エネルギーを備えた Ni-MH バッテリーもありました。ロボットの「頭脳」は、16 KB の EPROM メモリと 877 バイトの RAM を備えた単純な PIC8LF368 マイクロコントローラでした。

その結果、ロボットは、検索 (正しいルートを探してさまよう) や回避 (別のルートに沿って障害物を迂回する) など、あらゆる種類の昆虫の行動を使用して自信を持って迷路をナビゲートしました。フランスの科学者による研究は、昆虫コロニーの行動に関する新しい知識を提供するだけでなく、既存の技術的輸送ネットワークで効果的な自然アルゴリズムを使用できるようにします。

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ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

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スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

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家庭用ミュオン検出器 25.11.2017

ミューオンは不安定な素粒子です。以前は、高価な機器を使用する科学者だけがミュオンを観測できましたが、マサチューセッツ工科大学の物理学者は、プロ用機器の感度を備えた家庭用ミューオン検出器を作成しました。

ミュオンは地球上のどこにでも見られますが、空での濃度は地表よりもはるかに高くなります。事は、素粒子が宇宙線の派生物であるということです。ミューオンはどこにも蓄積しませんが、惑星中を非常に高速で滑り、ミューオンの寿命は 2,2 マイクロ秒です。

科学者自身は、すべての空、水、陸上輸送に検出器が装備されている場合、巨大なミューオン検出器のネットワークを組み立てることができ、これらの粒子に関連する謎のいくつかを明らかにするのに役立つと信じています.

100つ問題があります。ミュオン検出器は組み立てられていないキットとして販売されているため、組み立てに時間と神経が必要です。デバイスの価格は XNUMX ドルです。

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