DECISÃO COLETIVA BIOINSPIRADA EM ENXAMES ROBÓTICOS: ANÁLISE EXPERIMENTAL DO VÍDEO "CAN ANTS INSPIRE ROBOTS?"
Palavras-chave:
Robótica de enxame, Inteligência de enxame, Decisão coletiva, Sistemas multiagentes, Robótica bioinspiradaResumo
A robótica de enxame investiga como grupos de robôs relativamente simples podem cooperar por meio de interações locais, sem depender de um controlador central ou de informações globais sobre o ambiente. Este artigo analisa o vídeo “Can Ants Inspire Robots?”, apresentado no IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2012), e a publicação científica associada ao experimento. O objetivo é examinar o mecanismo descentralizado empregado por robôs móveis para selecionar o caminho mais rápido entre uma fonte e um ninho. A estratégia utiliza dinâmica de opiniões, realimentação positiva e a regra k-Unanimity, pela qual um robô somente altera sua escolha quando as últimas k opiniões observadas indicam unanimemente outra alternativa. A pesquisa caracteriza-se como análise documental, audiovisual, descritiva e quantitativa. No experimento exibido no vídeo, dez das quinze execuções com robôs reais convergiram para o caminho mais rápido, representando 66,7% de acerto, enquanto as simulações indicaram aproximadamente 68% de sucesso. O tempo médio de convergência foi de cerca de 15 minutos. Experimentos complementares elevaram a taxa de acerto para 86,7% nos robôs reais e 96% nas simulações quando a diferença entre os tempos dos caminhos foi ampliada. O aumento da memória de k = 2 para k = 4 resultou em 80% de acerto, porém aumentou expressivamente o tempo de consenso. Conclui-se que decisões coletivas eficientes podem emergir de regras individuais simples, embora exista uma relação de objetivos contraditórios entre rapidez e precisão.
Referências
BRAMBILLA, Manuele; FERRANTE, Eliseo; BIRATTARI, Mauro; DORIGO, Marco. Swarm robotics: a review from the swarm engineering perspective. Swarm Intelligence, v. 7, n. 1, p. 1-41, 2013. DOI: https://doi.org/10.1007/s11721-012-0075-2.
BRENNAN, Karen; RESNICK, Mitchel. New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking. In: ANNUAL MEETING OF THE AMERICAN EDUCATIONAL RESEARCH ASSOCIATION, 2012, Vancouver.. Vancouver: American Educational Research Association, 2012. p. 1-25.
BRUTSCHY, Arne; SCHEIDLER, Alexander; FERRANTE, Eliseo; DORIGO, Marco; BIRATTARI, Mauro. Can ants inspire robots? Self-organized decision making in robotic swarms. In: IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS), 2012, Vilamoura. Los Alamitos: IEEE Computer Society Press, 2012. p. 4272-4273. DOI: https://doi.org/10.1109/IROS.2012.6386273.
CAN ANTS INSPIRE ROBOTS? Self-organized decision making in robotic swarms. [S. l.]: YouTube, 2012. 1 vídeo. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=uEXK-b3EAHU. Acesso em: 27 jul. 2026.
DORIGO, Marco; THERAULAZ, Guy; TRIANNI, Vito. Swarm robotics: past, present, and future. Proceedings of the IEEE, v. 109, n. 7, p. 1152-1165, 2021. DOI: https://doi.org/10.1109/JPROC.2021.3072740.
JAMSHIDPEY, Aryo; DORIGO, Marco; HEINRICH, Mary Katherine. Reducing uncertainty in collective perception using self-organizing hierarchy. Intelligent Computing, v. 2, art. 0044, 2023. DOI: https://doi.org/10.34133/icomputing.0044.
KEGELEIRS, Miquel; BIRATTARI, Mauro. Towards applied swarm robotics: current limitations and enablers. Frontiers in Robotics and AI, v. 12, art. 1607978, 2025. DOI: https://doi.org/10.3389/frobt.2025.1607978.
MAYET, R.; ROBERZ, J.; SCHMICKL, T.; CRAILSHEIM, K. Antbots: a feasible visual emulation of pheromone trails for swarm robots. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON SWARM INTELLIGENCE, 7., 2010, Brussels. Berlin: Springer, 2010. p. 84-94. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-15461-4_8.
MENDONÇA, Márcio; PALÁCIOS, Rodrigo Henrique Cunha; PAPAGEORGIOU, Elpiniki I.; SOUZA, Lucas Botoni de. Multi-robot exploration using dynamic fuzzy cognitive maps and ant colony optimization. In: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON FUZZY SYSTEMS (FUZZ-IEEE), 2020, Glasgow. Piscataway: IEEE, 2020. p. 1-8. DOI: https://doi.org/10.1109/FUZZ48607.2020.9177814.
MONTES DE OCA, Marco A. et al. Majority-rule opinion dynamics with differential latency: a mechanism for self-organized collective decision-making. Swarm Intelligence, v. 5, n. 3-4, p. 305-327, 2011. DOI: https://doi.org/10.1007/s11721-011-0062-z.
MONTUORI, Chiara; GAMBAROTA, Filippo; ALTOÈ, Gianmarco; ARFÈ, Barbara. The cognitive effects of computational thinking: a systematic review and meta-analytic study. Computers & Education, v. 210, art. 104961, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2023.104961.
MORGAN, Hani. Conducting a qualitative document analysis. The Qualitative Report, v. 27, n. 1, p. 64-77, 2022. DOI: https://doi.org/10.46743/2160-3715/2022.5044.
REINA, Andreagiovanni; FERRANTE, Eliseo; VALENTINI, Gabriele. Collective decision-making in living and artificial systems: editorial. Swarm Intelligence, v. 15, p. 1-6, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s11721-021-00195-5.
SCHEIDLER, Alexander; BRUTSCHY, Arne; FERRANTE, Eliseo; DORIGO, Marco. The k-Unanimity rule for self-organized decision-making in swarms of robots. IEEE Transactions on Cybernetics, v. 46, n. 5, p. 1175-1188, 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/TCYB.2015.2429118.
SCHRANZ, Melanie; UMLAUFT, Martina; SENDE, Micha; ELMENREICH, Wilfried. Swarm robotic behaviors and current applications. Frontiers in Robotics and AI, v. 7, art. 36, 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/frobt.2020.00036.
ŞAHIN, Erol. Swarm robotics: from sources of inspiration to domains of application. In: ŞAHIN, Erol; SPEARS, William M. (org.). Swarm Robotics. Berlin: Springer, 2005. p. 10-20. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-30552-1_2.
SHAN, Qihao; MOSTAGHIM, Sanaz. Discrete collective estimation in swarm robotics with distributed Bayesian belief sharing. Swarm Intelligence, v. 15, p. 377-402, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s11721-021-00201-w.
SHAN, Qihao; MOSTAGHIM, Sanaz. Noise-resistant and scalable collective preference learning via ranked voting in swarm robotics. Swarm Intelligence, v. 17, p. 5-26, 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s11721-022-00214-z.
WING, Jeannette M. Computational thinking. Communications of the ACM, New York, v. 49, n. 3, p. 33-35, mar. 2006. DOI: https://doi.org/10.1145/1118178.1118215.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2026 REVISTA DIÁLOGO E INTERAÇÃO

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

