Американские инженеры, занимающиеся разработкой роботов и изучением самоорганизующихся систем, создали роборыб Bluebot. Эти небольшие по размерам устройства, имеющие длину корпуса около десяти сантиметров, обладают высокой маневренностью под водой и способны собираться в косяки подобно настоящим рыбам. Главной особенностью новой платформы разработчики называют отсутствие необходимости во внешнем управлении подводным роем.

Все роботы в стае принимают самостоятельные решения, основываясь только на визуальной информации, которую они получают благодаря встроенным камерам и светодиодным маркерам, установленным на их корпусах. Этот подход имитирует возможности настоящих рыб и позволяет моделировать их коллективное поведение. В будущем рои подобных роботов помогут в изучении океанов и коралловых рифов, мониторинге окружающей среды и проведении подводных работ, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.

Для многих животных характерно объединяться в группы. Самоорганизация позволяет им за счет взаимодействия между членами группы выполнять задачи, которые были бы слишком сложны для отдельных особей. Из наиболее ярких и хорошо известных примеров можно вспомнить рои насекомых, стаи птиц и косяки рыб. В случае рыб объединение происходит для защиты от хищников, совместной миграции к местам размножения и для более эффективного поиска пищи. Некоторые виды образуют группы на протяжении всей жизни, другие же только на определенных ее этапах.

Численность рыб в косяках может достигать тысяч особей, при этом существует большое разнообразие коллективных поведенческих стратегий в зависимости от ситуации. Например, при приближении хищника мелкие виды могут сбиваться плотный шар, скоординировано и синхронно меняя направление движения. В других стратегиях рыбы могут резко броситься в разных направления из плотного скопления, пытаясь уйти от атакующего хищника и сбивая его с толку, или образовывать и поддерживать динамические формации, например, синхронно плавая по окружности вокруг добычи.

В большинстве случаев такое коллективное поведение координируется неявно, то есть каждая особь принимает решения о своих действиях только исходя из наблюдений за своей локальной областью пространства и ближайшими соседями в ней. Однако на уровне стаи из индивидуальных решений особей возникает организованное коллективное поведение.

Подобный основанный на самоорганизации децентрализованный подход к управлению может быть применен для групп роботов. Особенно актуальным он может стать для подводных аппаратов, так как в воде затруднена коммуникация с использованием традиционных видов радиосвязи, которые обычно используются для управления дронами и роботами на суше.

Радхики Нагпал (Radhika Nagpal) из Гарвардского университета и ее коллеги разработали подводных роботов Bluebot, которые способны самоорганизовываться в стаю (Blueswarm) и демонстрировать поведение, похожее на поведение настоящих рыб в косяках, когда каждый отдельный член стаи принимает решения самостоятельно без централизованного внешнего управления.