Robot Enjambre! Exhibición De Nueva York Usa Bots Para Enseñar Matemáticas

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Una nueva exposición en el museo de matemáticas les permite a los niños aprender sobre los principios matemáticos que se aplican al mundo natural al estudiar robots.

NUEVA YORK - Una nueva exhibición interactiva en la ciudad de Nueva York enseña a niños y adultos por igual sobre el orden matemático del mundo natural de una manera poco convencional: con docenas de robots enjambres.

A primera vista, la exhibición "Robot Swarm", que se abre el domingo (14 de diciembre) aquí en el Museo de Matemáticas (MoMath) en la ciudad de Nueva York, se parece más a un ring de boxeo futurista que a una exhibición de museo. Esencialmente, es una caja elevada acordonada por una cuerda gruesa y metálica. En una vista previa de la exhibición, tres personas en mochilas (que son los cofundadores y el diseñador jefe de MoMath) serpentean alrededor del ring, realizando lo que parece ser un juego de pies elegante e intercambiando charlas leves. Pero nadie lanza golpes.

A medida que los miembros del trío se mueven, cada uno es seguido por un paquete de pequeños robots que ruedan justo debajo de sus pies. Los robots, que parecen un ejército de cangrejos de herradura mecánicos, son claramente visibles a través del piso transparente de la exhibición. [Los 6 robots más extraños jamás creados]

Los cofundadores de MoMath, Glen Whitney y Cindy Lawrence, juegan en el interior del nuevo museo.

Los cofundadores de MoMath, Glen Whitney y Cindy Lawrence, juegan dentro de la nueva exhibición "Robot Swarm" del museo.

Crédito: WordsSideKick.com

Los bots parpadean en rojo, verde o amarillo, dependiendo de qué humanos con mochila están siguiendo en este momento. El ejército mecánico está en "modo de persecución". Cada mochila contiene un sensor que permite a los robots detectar la ubicación del usuario. Una vez detectados, los portadores son enjambrados.

"En un enjambre, el todo es más que la suma de sus partes. Casi no hay inteligencia individual, pero [los individuos] crean esta inteligencia grupal debido a la interacción de sus comportamientos", Glen Whitney, el otro cofundador y socio de MoMath -director, dijo a periodistas el miércoles (10 de diciembre) en una vista previa de la exposición.

Para asegurarse de que los comportamientos de los robots individuales sean parte de una imagen más amplia, cada bot mantiene la comunicación por radio con una computadora central, que determina cuál de los cinco comportamientos diferentes deben realizar los bots. En la demostración de esta semana, los bots persiguen a las personas en el ring, pero cuando están en modo "huir", las mesas se vuelven y los robots huyen de las personas en el ring. En el modo "robofobia", los robots huyen entre sí, con cada robot tratando de alejarse lo más posible de sus compañeros.

Todos estos comportamientos son ejemplos de lo que Cindy Lawrence, cofundadora y directora ejecutiva de MoMath, denominó comportamiento emergente, un concepto matemático que ayuda a explicar cómo las interacciones locales y simples pueden conducir a un comportamiento organizado a gran escala. Puede ver este concepto en funcionamiento en la exhibición, donde los robots parecen estar llevando a cabo algún plan complejo, pero en realidad solo están siguiendo una regla global, dijo Lawrence.

Por ejemplo, cuando los robots se agrupan alrededor de los pies de Lawrence, la regla que siguen es simple: acérquese lo más posible al sensor.

En el mundo real, muchas tareas realizadas por robots son (o pronto serán) ayudadas por una comprensión del comportamiento emergente. El objetivo final para quienes estudian robots en este contexto es comprender la relación entre las interacciones locales y simples de los bots y sus complejos comportamientos grupales, dijo James McLurkin, profesor de ciencias de la computación en la Rice University en Texas, y uno de los roboticists de MoMath. en residencia.

"El Santo Grial es identificar un objetivo global y luego conseguir que todos estos robots lo hagan", dijo McLurkin a WordsSideKick.com. "Y tú, el humano, nunca tienes que especificar las acciones de cada robot individual".

McLurkin ayudó a MoMath a obtener 24 bots para lograr objetivos globales para la exhibición Robot Swarm, y él ha hecho lo mismo con al menos 100 robots en su laboratorio en Rice. Michael Rubenstein, becario postdoctoral en la Universidad de Harvard, ha descubierto cómo conseguir que 1.000 pequeños robots realicen tareas grupales sencillas, como moverse para formar una forma particular.

En el mundo natural, miles de criaturas coordinan comportamientos más complejos que los que realizan los robots de Rubenstein, como evitar un depredador o construir una colmena. Los peces, las abejas, los lobos y los gansos son algunos de los muchos animales que exhiben comportamientos individuales que les permiten actuar en concierto con sus compañeros, dijo Lawrence. Y fueron estos ejemplos del mundo natural los que inspiraron a Robot Swarm.

"Los problemas de matemáticas en las escuelas no siempre son realistas para los niños", dijo Lawrence a WordsSideKick.com. "Queremos que los niños vean que las matemáticas tienen una relación con el mundo natural. Las matemáticas están a nuestro alrededor".

Robot Swarm se abre al público el domingo (14 de diciembre).

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