Блокчейн команды роботов
Надежное управление роем роботов, описанных в предыдущей заметке, отнюдь не простая задача. Конечно, руководить ими можно и прямой передачей каждому указаний из центрального командного пункта, однако это не самый надежный способ. Оптимально – предоставить им свободу действий, хотя и несколько ограниченную. Недавно на эту тему появилась работа четырех ученых из Массчусетского технологического института и Мадридского технического университета.
Они предлагают внедрить идеологию криптовалют для управления группой, в которой существует разделение на ведомые отдельными лидерами подгруппы. Статья с помощью расчетной математической модели рассматривает вариант возможных сбоев или внешнего перехвата управления у отдельных лидеров, известный как проблема византийских генералов. Как показывает работа, внедрение технологии блокчейна и алгоритмов транзакций в систему связи каждого робота беспроводной сети существенно повышает надежность выполнения группой поставленной задачи.
Запись информацмии в виде блокчейна или цепочки файлов впервые успешно применили при создании Биткойна (см. «Химию и жизнь», 2021, 8). Идея в том, что данные в памяти всех устройств-участников хранятся в виде хронологической последовательности линейно связанных между собой блоков. Каждый из них несет шифрованные записи о себе и предыдущем блоке, исключая подмену любого блока цепи.
Математическая модель авторов работы предполагает, что группа роботов во главе с лидерами, у каждого из которых программно ограничен запас команд (есть определенное число токенов, то есть разрешений на выдачу команды), перемещается по двумерной плоскости из точки старта в точку назначения. При этом у части роботов случается неожиданный сбой в выборе направления. Блокчейн каждого робота пишет всю информацию о командах лидеров всех подгрупп. Это значит, каждый робот группы имеет возможность проверки корректности новых команд всех лидеров подгрупп, то есть контроля соответствия внесенным в его память алгоритмам блокчейна. Если кто-то из лидеров подгрупп дал команду, отличающуюся от других лидеров, у него изымается жетон. При исчерпании жетонов лидер подгруппы теряет свое положение командира, поэтому у него принципиально нет возможности передать неограниченное число неверных команд.
В результате этой демократии, ведущей при увеличении запаса токенов к диктатуре, выживает олигархический костяк лидеров. Таким образом, блокчейн, наказывающий внутренними деньгами ложь и ошибки, вводит коллективный разум в авторитарную систему управления роботами.
Ведущий автор работы доктор Эдуардо Кастелло говорит, что если число токенов не превышать, то не важно, кто хакнул систему и что вызвало ее сбой: роботы выполнят задачу. На базе своих исследований команда планируют создать новейшую систему управления роботами. Заметим, что подход исследователей дает возможность моделировать процессы эволюционной самоорганизации в стаях животных и людских социумах.