АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Физикомиметика

Физикомиметика (англ. physicomimetics) — основанный на физике подход к рою (вычислительному) интеллекту. Термин образован от слов греч. φυσική («физика») и греч. μίμησις («подражание»). Физикомиметика относится к области биосемиотики и ройевого интеллекта.

Обзор

В связи с растущими опасениями по поводу того, что одиночные монолитные роботизированные устройства дороги, хрупки и уязвимы, наметилась тенденция к разработке распределённых сетей из небольших и недорогих устройств. Возможность таких сетей динамически контролировать и измерять внешние условия при соблюдении экономической эффективности, устойчивости и гибкости считается одним из их главных достоинств.

Динамические сенсорные сети особенно востребованы для выполнения таких задач, как поисково-спасательные работы, наблюдение и мониторинг, защита периметра, обнаружение и картирование химических и биологических угроз, создание виртуальных космических телескопов, автоматизированная сборка микроэлектромеханических систем и проведение хирургических операций (например, с применением нанороботов).

Ключевая технология для достижения этих целей — новый подход, называемый «искусственная физика» или «физикомиметика». В рамках физикомиметики роботизированные агенты воспринимают и реагируют на искусственные физические силы. Создавая соответствующие виртуальные силы, можно эффективно реализовать различные важные задачи, такие как построение антенн решёточной структуры, охрана периметра и динамическое наблюдение. Кроме того, такие системы самоорганизуются, способны к самовосстановлению и устойчивы к сбоям.[1][2][3] В последнее время этот подход был адаптирован для задач оптимизации функций.[4][5][6][7]

Мотивируется этот подход тем, что любая система, проектируемая на основе законов физики, пригодна для всего спектра эмпирических, аналитических и теоретических методов анализа, которыми пользуются физики. Впервые этот подход был представлен профессорами Уильямом Спирсом (William Spears) и Дианой Спирс (Diana Spears) в Военно-морской исследовательской лаборатории США и Университете Вайоминга. Первая статья по этому подходу была опубликована ими в 1999 году на IEEE International Conference on Information, Intelligence, and Systems под названием «Using Artificial Physics to Control Agents»[8].

Примечания

  1. ↑ Spears, W., Spears, D., Hamann, J., Heil, R. «Distributed, physics-based control of swarms of vehicles». Autonomous Robots 17, 137–162 (2004)
  2. ↑ Ellis, C., Wiegand, R.P. «Actuation constraints and artificial physic control». Proceedings of the Ninth International Conference on Parallel Problem Solving from Nature, 389–398 (2008)
  3. ↑ Kazadi, S., Lee, J.R., Lee, J. «Artificial physics, swarm engineering, and the hamiltonian method». Proceedings from the World Congress on Engineering and Computer Science, 623–632 (2007)
  4. ↑ Xie, L.P., Zeng, J.C., Cui, Z.H. «Using artificial physics to solve global optimization problems». The 8th IEEE International Conference on Cognitive Informatics, 502–508 (2009)
  5. ↑ Xie, L.P., Zeng, J.C. «A global optimization based on physicomimetics framework». World Summit on Genetic and Evolutionary Computation, 609–616 (2009)
  6. ↑ Mo, S.M., Zeng, J.C. «Performance analysis of the artificial physics optimization algorithm with simple neighborhood topologies». International Conference on Computational Intelligence and Security, 155–160 (2009)
  7. ↑ Wang, Y., Zeng, J.C. «A multi-objective optimization algorithm based on artificial physics optimization». Control and Decision 25(7), 1040–1044 (2010)
  8. ↑ Spears, W.M., Gordon, D.F. «Using artificial physics to control agents». IEEE International Conference on Information, Intelligence, and Systems, 281–288 (1999)

Ссылки

Категории