Створено алгоритм для «програмованої фарби»

Колектив вчених з Німеччини і США розробив алгоритм, який дозволяє програмованій матерії (наприклад, рою примітивних роботів) в найкоротший час обліпити рівним шаром будь-яку задану поверхню. При цьому всі роботи можуть бути однаковими, їм не потрібна ієрархія або центральне управління - достатньо обмінюватися інформацією з найближчими сусідами. Препринт з дослідженням викладено на .Автори вирішували наступну задачу: нехай даний об'єкт будь-якої складної форми (наприклад, лопаті промислового вітряка), який треба покрити тонким шаром умовної «розумної фарби». Вчені пояснюють, що з точки зору алгоритму абсолютно не важливо, як саме реалізована така фарба, вона лише повинна відповідати ряду вимог: кожна «частинка» може незалежно переміщатися, обмінюватися невеликою кількістю інформації з найближчими сусідами, а також відчувати поверхню, яку їм потрібно покрити. В основі алгоритму лежать так звані «скарги», які посилають частинки, що знаходяться далеко від поверхні. Така скарга поширюється по ланцюжку далі, і якщо її отримує частинка на поверхні, у якої поруч є незайняте місце, вона туди зсувається. Після цього всі частинки, які брали участь у передачі скарги, теж зрушуються на одну позицію по ланцюжку. Таким чином, коли в рої перестали з'являтися скарги - алгоритм закінчується. Якщо залишилися зайві частинки, вони можуть точно так само створити другий і наступні шари.

Загальна робота (кількість пересувань частинок) у такій схемі виявилася пропорційною квадрату числа частинок. На думку авторів, новий алгоритм в кінцевому рахунку повинен використовуватися в «розумних покриттях» для великих споруд, наприклад, мостів або вітряків. За допомогою програмованих покриттів пропонується рівномірно розподіляти за повірністю датчики і сенсори (реєструють температуру або, наприклад, наявність тріщин). У цьому випадку діагностика стану споруди (в теорії) спроститься до опитування всіх сенсорів і не потребує дорогого огляду.

Схожі концепції, але з іншим набором рішень, висловлювалися в контексті «Інтернету речей» (англ. Internet of things). В рамках такого підходу також пропонується встановлювати велику кількість примітивних сенсорів, кожен з яких буде опитати по інтернету. Проблему з харчуванням таких сенсорів, наприклад, можна вирішувати, поглинаючи енергію фонових радіохвиль, які в надлишку знаходяться у великих мегаполісах. Ідею програмованої матерії активно розвивають з початку 90-х років. У цій області існують кілька основних напрямків. Наприклад, під «активною матерією» розуміють деякі колоїдні або полімерні системи, здатні до самостійного руху. Відома і область під назвою «клейтроніка», в рамках якої планується створювати примітивні комп'ютери (їх називають «к-атоми»), що об'єднуються в зграю. Один з найменших сучасних к-атомів має форму циліндра діаметром 44 міліметри.