Robots kunnen steeds meer zelf, maar in zelfstandig samenwerken zijn ze geen kei. Ming Cao, hoogleraar netwerken en robotica aan de Rijksuniversiteit Groningen, wil dat veranderen. En laat zich daarbij inspireren door groepsmechanismen bij dieren.

Wat is er zo interessant aan de manier waarop spreeuwen vliegen?

Het feit dat er geen centrale leider is en dat ze toch samen een complexe opdracht uitvoeren. Er is geen hoofdspreeuw die de anderen vertelt dat ze nu massaal een slag naar rechts moeten maken. Toch vliegen ze succesvol in formatie. Uit onderzoek blijkt dat iedere spreeuw ongeveer zes soortgenoten in de gaten houdt en in het midden van dat zestal probeert te blijven vliegen. Zo bekijkt elke spreeuw wat hij moet doen om de formatie in stand te houden. Hij draagt op die manier bij aan de veiligheid van de groep. Want geen roofvogel zal een zwerm van duizenden spreeuwen aanvallen.

Hoe vertaal je dat gedrag naar een algoritme voor robots?

Veel ogenschijnlijk complex groepsgedrag van dieren is het resultaat van duidelijke regels. Evolutie geeft de voorkeur aan simpele mechanismen. Want hoe eenvoudiger de regels, hoe kleiner de kans op fouten. Zulke regels lenen zich goed voor een algoritme. De robots die in formatie rijden, gebruiken sensors om de afstand tot hun buurman te bepalen. Het algoritme vertelt de robots dat ze niet te dicht bij elkaar mogen komen. Remt zijn buurman af, dan weet een robot dat hij zelf ook moet vertragen, omdat er anders een botsing kan ontstaan. Doordat iedere individuele robot zich aan die regels houdt, kunnen ze samen een groepsopdracht voltooien. Net als de spreeuwen.

Welke problemen gaan robots die autonoom samenwerken voor ons oplossen?

Ming Cao © Rob Kleinjans

Je kunt ze bijvoorbeeld inzetten in rampgebieden. Bij een nucleaire meltdown zoals die van de Japanse Fukushima-reactor in 2011 is het voor mensen te gevaarlijk om naar binnen te gaan. Maar wanneer je robots naar binnen stuurt en die op afstand met de hand moet besturen, verlies je kostbare tijd; het signaal moet immers over en weer worden opgevangen. Autonome, samenwerkende robots kunnen ter plekke taken verdelen en beslissingen nemen. Zij krijgen in zo’n situatie veel meer gedaan in een kortere tijd. De ene robot kan bijvoorbeeld op zoek gaan naar overlevenden, terwijl een andere de schade in kaart kan gaan brengen. En als je ze goed programmeert, kunnen robots ook prioriteiten stellen en besluiten dat ze eerst een slachtoffer helpen en dan pas verder gaan met verkennen.

Dit is een fragment uit het interview te vinden in KIJK 4/2019. Deze editie ligt in de winkel vanaf 21 maart tot en met 17 april.

Meer informatie:

• YouTube: University of Groningen: Groepen robots leren samenwerken
• YouToube: Boston Dynamics: SpotMini Autonomous Navigation
• NU.nl: Deze robots werken autonoom als mieren samen

Tekst: Nick Kivits

Openingsbeeld: iStock/Getty Images

Nu in de winkel: KIJK Hoogvliegers! Een special boordevol spannende verhalen uit de luchtvaart. Bestel hem hier voor maar €6,99.