Эволюция — очень медленный процесс, во многом из-за того, что природа не «знает» заранее, какие особенности животного будут полезны. Однако новый алгоритм на основе искусственного интеллекта знает, что позволяет ему создавать роботов для конкретных целей за считанные секунды.
Алгоритм был разработан группой американских ученых под руководством доцента Северо-Западного университета. Профессор Сэм Кригман.
Два года назад Кригман попал в заголовки газет, когда представил крошечных биоинженерных роботов, известных как ксеноботы, способных к размножению. В этом исследовании использовалась ранняя версия алгоритма, чтобы определить оптимальную форму тела для маленьких ботов, плавающих в чашке Петри. В конечном итоге они стали немного похожи на Pac Man.
В то время как суперкомпьютеру потребовались месяцы, чтобы разработать этот проект, теперь алгоритм усовершенствован до такой степени, что он работает на обычном портативном компьютере и может давать результаты менее чем за полминуты. Он был обучен с использованием принципов естественной эволюции, чему во многом способствовал тот факт, что программисты могли оглянуться назад во времени, чтобы увидеть, какие биологические черты работали, а какие нет.
«Раньше для развития роботов требовались недели проб и ошибок на суперкомпьютере, и, конечно, прежде чем какие-либо животные смогли бегать, плавать или летать по нашему миру, прошли миллиарды и миллиарды лет проб и ошибок», — сказал Кригман. «Это потому, что у эволюции нет предвидения. Она не может заглянуть в будущее, чтобы узнать, будет ли конкретная мутация полезной или катастрофической. Мы нашли способ снять эту повязку с глаз, тем самым сжимая миллиарды лет эволюции в одно мгновение».п><р>В качестве проверки технологии исследователи попросили алгоритм создать робота, который мог бы ходить по плоской поверхности. Важно отметить, что система не располагала сведениями о попытках человека создать шагающих роботов.
Начав с цифрового блока материала размером с кусок мыла, алгоритм разработал несколько последовательных проектов, каждый из которых основывался на компьютерно смоделированных успехах и неудачах предыдущих проектов. Через 26 секунд и девять таких поколений система достигла конструкции, которая могла проходить половину длины своего тела в секунду, используя три рядные ноги. Ученые приступили к созданию физической силиконовой модели робота, которая действительно могла ходить (хотя и шаркающим образом), поскольку воздух накачивался в его тело и выходил из него.
Хотя цель круглых отверстий неизвестно, считается, что они могут способствовать гибкости робота при перемещении ног. Северо-Западный университет
Есть надежда, что как только технология получит дальнейшее развитие, ее можно будет использовать для оптимизации конструкции роботов, предназначенных для таких применений, как поиск выживших в ловушках на местах стихийных бедствий, ремонт канализационных систем или даже выполнение медицинских процедур внутри человеческого тела.
«Когда люди проектируют роботов, мы склонны проектировать их так, чтобы они выглядели как знакомые объекты», — сказал Кригман. «Но ИИ может создавать новые возможности и новые пути вперед, о которых люди даже не задумывались. Он может помочь нам думать и мечтать по-другому. И это может помочь нам решить некоторые из самых сложных проблем, с которыми мы сталкиваемся».
Исследование описано в статье, которая была недавно опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Вы можете увидеть робота в действии на видео ниже.
ИИ создает нового робота с нуля за секунды