In augustus, op de James River in Virginia, organiseerde de Amerikaanse marine het soort scène dat je zou verwachten aan het begin van een James Bond-film. Terwijl een groot schip door het water vloog, zag een helikopter boven ons een onbekende boot naderen en stuurde een waarschuwing naar een kleine vloot van escortboten. Sommigen waren bewapend met luidsprekers, anderen met zwaailichten, een ander met een .50 machinegeweer.
gerelateerde inhoud
- Legermieren handelen als algoritmen om leveringen efficiënter te maken
Toen de vloot eenmaal op het bedreigende vaartuig met radar en infraroodsensoren was binnengedrongen, braken enkele escorteboten weg en omsingelden het snel. Ze flitsten lichten en schoten waarschuwingen door luidsprekers. Bedreiging opgelost.
Alle escortboten waren onbemand - en toch bewogen ze zich samen als een groep, dankzij wat bekend staat als 'zwermintelligentie'.
Een ander soort drone
Dit betekent niet dat de boten waren geprogrammeerd om samen te bewegen als een soort mechanisch gesynchroniseerde zwemmers. In plaats daarvan vertrouwde elk op algoritmen op basis van zwermgedrag en gebruikte vervolgens radar om zijn eigen route door het water te berekenen, niet alleen om obstakels te vermijden, maar ook om de locaties van de andere boten bij te houden. Met de software, genaamd Control Architecture for Robotic Agent Command and Sensing, of CARACas, konden de boten reageren op veranderende omstandigheden, de kosten en baten van verschillende routes wegen en samenwerken met de andere boten, allemaal in een chaos.
Het klinkt indrukwekkend en nog beter, het kost niet zoveel, althans niet op het gebied van militaire uitgaven. Het kleine apparaat dat de beweging van een boot binnen de zwerm leidt, kost ongeveer $ 2.000 en kan op elk schip worden gemonteerd. De marine zou de apparatuur installeren op opblaasbare boten die het al in zijn vloot heeft. Ook zou deze aanpak de personeelsbehoeften drastisch verminderen. Het verstrekken van dat soort escort voor een schip zou normaal gezien maar liefst 40 mensen vereisen, volgens de marine; er was slechts één persoon nodig om de zwermoefening te leiden.
Een ding dat een autonome boot echter niet kan doen, is zelf een wapen afvuren. In overeenstemming met een richtlijn van het ministerie van Defensie van 2012 moet de beslissing om een wapen op een Amerikaans militair robotapparaat af te vuren door een mens worden genomen.
Allemaal samen nu
Het idee dat het zwermgedrag van mieren of het stroomden van vogels zou kunnen worden toegepast op levenloze objecten, gaat bijna 25 jaar terug naar onderzoek door wetenschappers van de Universiteit van Californië, Gerardo Beni en Jing Wang. Zij concludeerden dat kunstmatige intelligentie-algoritmen mechanische apparaten zouden kunnen laten reageren op beloningen, bedreigingen of veranderingen in de omgeving en dat doorbraak zou kunnen resulteren in een algemene intelligentie voor een "zwerm" van machines.
De aanpak werd opgenomen in het ontwerp van Curiosity, de Mars-rover, met als doel hem de intelligentie te geven om zelf beslissingen te nemen op basis van wat hij tegenkomt in plaats van te wachten op instructies van de aarde. Dat is slechts één robot die op zichzelf werkt, maar anderen hebben gesuggereerd dat op een dag een zwerm kleinere machines een efficiëntere manier zou kunnen zijn om de planeet te verkennen, met sommigen als "scouts" die terugkeren en nieuwe informatie uploaden die gedeelde intelligentie wordt.
Algemene kennis
Terug op aarde financiert het US Army Research Laboratory (ARL) al jaren onderzoek naar verkenningsspion-bots en wordt informatie over zwermen geïntegreerd in hun functioneren. Het maakt deel uit van een onderzoeksproject genaamd Micro Autonomous Systems and Technology, waarvan het doel volgens een woordvoerder van het leger is om "de autonome werking van een samenwerkingsverband van multifunctionele mobiele microsystemen mogelijk te maken." Met andere woorden, zwermende drones.
Vijay Kumar, een wetenschapper aan de Universiteit van Pennsylvania, leidt een onderzoeksproject dat ARL heeft gefinancierd. Zijn video van mini-drones, quadrotors genoemd, die in formatie vlogen en vervolgens een themanummer uit een James Bond-film speelden, werd een enorme YouTube-hit.
Kumar wijst graag op potentiële niet-militaire toepassingen van zwermende robots, zoals het leiden van zoek- en reddingsmissies, bijvoorbeeld om verloren wandelaars of gewonden te vinden na een natuurramp. En de marine zegt dat commerciële versies van zijn zwermboten beveiliging kunnen bieden in scheepvaarthavens.
Maar gebaseerd op waar het grootste deel van het onderzoeksgeld vandaan komt, neemt het Amerikaanse leger duidelijk het voortouw bij het ontwikkelen van autonome machines die zwermgedrag nabootsen. Het was waarschijnlijk geen toeval dat de marine het succes van de zwermboten aankondigde vlak voor de 14e verjaardag van de terroristische aanval op de USS Cole, in oktober 2000. De Cole werd aangevallen in een haven in Jemen toen een kleine boot vol met explosieven en aangedreven door een zelfmoordterrorist explodeerde naast de torpedojager en blaas een gat van 40 bij 60 voet in de zijkant van het schip. Zeventien Amerikaanse matrozen werden gedood en 39 anderen raakten gewond.
Schout-bij-nacht Matthew Klunder, die toezicht houdt op het zwermintelligentieproject als hoofd van marineonderzoek, legde de connectie in een persbericht: “Hoewel de aanval op de Cole niet de enige motivatie was voor het ontwikkelen van autonome zwermcapaciteit, is het zeker vooraan in onze harten en gedachten. Als de Cole was ondersteund door autonome USV's (Unmanned Surface Vehicles), hadden ze die aanval kunnen stoppen lang voordat hij dicht bij onze dappere mannen en vrouwen aan boord kwam. '
De marine verwacht de zwermboten in werking te stellen zodra volgend jaar.
Hier is nog een zwermende drones-video om je achter te laten - 1.000 zwermende mini-robots, bekend als kilobots, ontwikkeld door een team van ingenieurs van Harvard University.
