Prírodou inšpirované algoritmy

Čo je to BEAM

Je škola robotiky, ktorá začína z jednoduchých reflexov, prístupom "zdola - nahor". Hlavným cieľom BEAM robotov je nezachádzať do prílišnej technickej komplikovanosti, čím sa myslí používanie CPU (hoci jednoduché CPU môžu obsahovať za použitia architektúry jazdec a kôň). Na rozdiel od klasických robotov, kde informácie od snímačov ako aj riadiace signály pre akčné členy sú spracovávané a ovládané procesorom, BEAM roboty sú lacné, jednoduché, a môžu byť postavené ako hobby - ich základná kostra sa dá postaviť v priebehu niekoľkých hodín. Vzhľadom na toto je BEAM výborná cesta ako začať, s robotikou všeobecne a tiež z elektronikou.

Tvorcom BEAM-botov je Mark Tilden. On sám sa nazýva "robobiológom", a ako vraví, hľadá dômyselnosť, samostatnosť. Tieto roboty nemajú čo dočinenie s počítačom, sú plne analógové a sú zostavené zo súčiastok vyradených elektronických zariadení: rádií, walkmanov, televízorov, mechaník diskových jednotiek, ... BEAM robotika sa nesnaží odolávať vplyvom okolia ale snaží sa využívať toto prostredie a dostať z neho maximum. Príkladom sú roboty podobajúce sa hadom, žabám, lietadlám, ponorkám... Podstatnými znakmi potom je, že riadiaci obvod robota je analógový, a akčné členy sú zároveň aj snímačmi. Napríklad nožičky hrajú úlohu tykadiel.

BEAM je akronymom nasledujúcich slov:

• Biology - je ťažké prekonať 4 miliardy rokov evolúcie; svet okolo nás je plný inšpirácie. Oproti matke prírode treba mať však na pamäti, že máme výhodu: motory, prevody, lepidlá...
• Electronics - je použitá na pohon našich kreácií. Cieľom BEAM robotiky je usilovať sa o bohaté prejavy správania robotov z jednoduchých obvodov.
• Aesthetics - vo význame vonkajšieho vzhľadu robotov. Naše roboty by mali skutočne aj vyzerať dobre.
• Mechanics - toto je jedno z tajomstiev BEAM robotiky. Tvorivým návrhom usporiadania mechanických častí, je možné dosiahnuť dobré výsledky vo zvolených disciplínach (pretekári, "umelecké diela", "rozumné" správanie) aj s použitím malého počtu senzorov, motorčekov atď.

BEAM robotika vychádza všeobecne z troch zásad :

1. Použitie čo najmenšieho počtu elektroniky
   Toto udržuje zložitosť pred lavínovým efektom a zároveň zabraňuje neblahému zvyšovaniu ceny robotov.
2. Recyklácia & znovupoužitie častí vyradených z technickej prevádzky
   Táto zásada taktiež udržuje cenu robotov na veľmi nízkej úrovni, tým že sú preferované roboty ktoré recyklujú a používajú znova technický odpad napr. zo starých rádií, televízorov - takýchto zariadení je aj u nás obrovské množstvo. Tiež sa týmto šetrí čas - netreba behať do obchodov.
3. Ak je to možné, potom napájanie slnečnou energiou
   Hoci je napájanie touto cestou ešte slabšie ako najmenšie batérie, solárne články vydržia na rozdiel od batérií roky. Navyše nie je potrebné sa potom starať o vymieňanie batérií, resp. o dobíjanie akumulátorových článkov

FILOZOFIA

Základnou myšlienkou je zlepšiť robotickú základňu pomocou nejakej verejnej súťaže, ktorá by bola zaujímavá a príťažlivá, čím by posuv v robotike nabral nový rozmer vývoja. Ako nástrojom evolúcie robotov by tak nebol robot sám, ale stal by sa ním práve človek, a to tak, že sám zhodnotí úspešnosť prežitia toho svojho robota na tvrdom konkurenčnom poli so stovkami ďalších robotov. Na základe úspešnosti istej kreácie, sa potom rozhodne túto zlepšovať a vyvíjať novšie a dokonalejšie verzie, alebo od neúspešného robota upustí a svoje úsilie vloží do práce na novom robote. Veda v pozadí BEAM robotiky vychádza zo základných konceptov v Umelej inteligencii(AI), umelom živote (ALIFE), evolučnej biológie a genetických algoritmov. Zatiaľ sa budovanie veľkých zložitých robotov veľmi neosvedčilo, tak prečo neskúsiť vyvinúť menšie roboty a s väčšou pohyblivosťou. Inými slovami robogenetika pomocou biorobotiky.

Beam hra preto nie je súťaž o technologickú vyspelosť, ktorou sa chce každý chváliť. Je to otvorené fórum pre každého kto chce začať s ALIFE robotmi pracovať a toto je vhodnou motiváciou. Každý robot je zapojený do súťaže pokiaľ nie je postavený z nejakej stavebnice alebo kúpený priamo z obchodu. Roboty jednoduchej konštrukcie sú porovnávané voči každému inému vo veľkej súťaži ale všeobecne roboty sú posudzované na základe vycibrenosti správania, novosti vzhľadu, efektívnosti napájania, resp. kvality konštrukčnej inovácie.

Každý sa môže zapojiť. Jediným kľúčovým elementom v procese akceptovania vo verejnej súťaži je Vaša fascinácia nad niečím čo ste vytvorili a čo sa hýbe, no a ešte spôsob porovnávania Vášho robota s ostatnými. Tu vidno aká iskrivá je motivácia v jednotlivých vedných odboroch, že nezáleží na veku ale na prístupe.