人工植物——维管形态发生控制器引导的编织结构生长

自然植物是通过自组织和集体决策进行适应的典范。因此，它们为人工系统中的适应机制提供了丰富的灵感来源。植物生长——一种通过环境相互作用表达编码形态特征的连续物质积累的结构发育机制——已在计算机中被广泛探索。然而，通过物质积累实现计算机外的可扩展形态适应仍是一个开放挑战。在本文中，我们提出了一种新型受生物启发的模块化，以及一种结合编织带来的物质连续性优势与分布式去中心化受植物启发的维管形态发生控制器（VMC）的人工生长方法。该控制器运行在能够感知并与邻居通信的节点上。节点嵌入在编织结构中，该结构可基于节点间的集体决策进行形态适应。人类代理根据嵌入式控制器的建议通过物理添加编织结构来实现物质适应。这项工作提供了一种新颖、切实且可及的方法，将人工生长和形态适应机制嵌入物理具身系统中，提供了全新的功能、创新潜力和连续自主或受控设计的途径，可应用于建筑等贡献于建成环境的领域。