La communication est essentielle pour toute équipe essayant de mener à bien une tâche en collaboration, qu'il soit composé de personnes ou de robots autonomes. Mais si les gens peuvent utiliser leur intuition et leur expérience pour gérer des circonstances imprévues, un robot ne peut pas fonctionner en dehors de sa programmation.

Pour de nombreux escadrons de drones opérant sur le terrain, peut-être à la recherche d'une fuite de rayonnement dans une installation nucléaire aux murs de béton épais ou à la cartographie de kilomètres de fond océanique, il est impossible de rester en contact permanent. Leur programmation, alors, doit être capable de s'adapter à des défis tels qu'une zone opérationnelle changeante ou une perte soudaine de communication.

Michel Zavlanos, le Mary Milus Yoh et Harold L. Yoh, Jr. Professeur agrégé à l'Université Duke, travaille sur des protocoles de communication intermittents qui permettent aux robots de se déconnecter temporairement les uns des autres pour fonctionner de manière autonome sur des terrains aussi difficiles.

"En vous déconnectant du réseau, les robots peuvent couvrir différentes zones sans contraintes de communication, ", a déclaré Zavlanos. "L'objectif est de s'assurer qu'ils finiront toujours par se reconnecter à des lieux de réunion correctement négociés pour transférer des informations entre eux."

Mais que se passe-t-il lorsqu'un robot n'arrive pas à un point de communication à l'heure prévue ? Les autres robots attendent-ils éternellement ? Si seulement quelques choses tournent mal à la fois, l'ensemble du système peut se bloquer avec des robots qui s'attendent les uns les autres à différents endroits.

Pour contourner ce problème, Zavlanos programme son escadron de robots de manière à ce qu'ils puissent tolérer l'incertitude quant aux heures d'arrivée aux points de communication. De cette façon, les événements de communication sont assurés d'avoir lieu et les informations peuvent éventuellement se propager de n'importe quel robot à n'importe quel autre robot de l'équipe de manière intermittente. Bien que ce problème puisse sembler simple pour de petites équipes de quelques robots, cela devient rapidement intimidant lors de la mise à l'échelle jusqu'à des dizaines de drones ou plus.

"La question à laquelle nous essayons vraiment de répondre est de savoir quels robots doivent communiquer où et quand pour que l'information puisse se propager indéfiniment, " a déclaré Zavlanos. " Nous voulons également que ces robots conçoivent ces séquences d'événements de communication de manière distribuée en utilisant uniquement des informations locales, même s'ils sont essentiellement déconnectés les uns des autres la plupart du temps."

Le travail actuel de Zavlanos implique quatre robots terrestres autonomes à la recherche de quatre étoiles de couleurs différentes, qui représentent des informations importantes. La simulation comprend également divers emplacements marqués pour une communication potentielle. Pendant qu'ils travaillent sur leur modèle de recherche et communiquent les uns avec les autres, finalement, un robot rassemble les quatre étoiles et les renvoie à l'utilisateur.

"Dans cette expérience spécifique, les robots savent déjà à l'avance quelles tâches ils doivent accomplir, " a déclaré Zavlanos. " Mais nous travaillons également sur une version adaptative où les tâches sont annoncées en temps réel, et les robots doivent planifier de nouveaux chemins de recherche tout en s'assurant simultanément que leurs protocoles de communication restent intacts."