Baktérie to dokážu. Vírusy to robia. Červy, cicavce, dokonca aj včely - to všetko robia. Každá živá bytosť na Zemi sa reprodukuje, či už je asexuálna (nudná) alebo sexuálna (zábavná). Roboti to nerobia. Oceľové stroje nemajú veľký záujem o reprodukciu. Ale možno sa môžu učiť. Vedci z evolučnej robotiky sa snažia prinútiť stroje, aby sa prispôsobili svetu a napokon sa rozmnožovali samostatne ako biologické organizmy.
Napríklad jedného dňa budú môcť dvaja roboti, ktorí sú zvlášť dobre prispôsobení určitému prostrediu, kombinovať svoje gény (ok, kód) a vytvoriť malé dieťa robotov pomocou 3D tlačiarne, ktorá bude mať silu svojich dvoch predkov. Ak tento prístup funguje, mohlo by to viesť k robotom, ktoré sa konštruujú samy, vytvárajúc dokonale prispôsobenú morfológiu a správanie, o ktorom ľudskí inžinieri nikdy nesnili.
Robot deti
Vyzerá to zvláštne a trochu znepokojujúce, ale vývojová robotika už robí také fantastické projekty. Napríklad v Austrálii vyvinuli robotníci v minulom roku robotické nohy, pričom najprv náhodne vygenerovali 20 tvarov. Pri virtuálnej simulácii testovali, ako dobre by každý z nich kráčal po rôznych povrchoch, to znamená, že testoval „vhodnosť“z hľadiska prežitia najvhodnejších. Potom vzali najlepšie účinkujúcich a „spárovali“ich, aby vytvorili podobné nohy - to znamená deti. Vedci to robili znova a znova, generácia po generácii a vytvorili nohy, ktoré boli prekvapivo prispôsobené na chôdzu po tvrdej zemi, štrku alebo vode. Vzory sú šialené - ako strom, ktorý tancuje Fortnite tance (dobré pre pevnú pôdu)a podivne zdeformované nohy slonov (dobré na vodu).
Aký je hlavný nápad? Keď inžinieri začínajú navrhovať robota, zvyčajne používajú staré nápady. Prečo majú vozítka šesť kolies? Pretože šesťkolesové automobily predtým na Marse dobre fungovali. Dizajnérom však možno niečo uniklo. Krása evolúcie je, že neustále naráža na bláznivé nápady. Nikto napríklad nevyvinul huby, ktoré prenikajú a kontrolujú mravce v daždivom lese - nezvyčajná stratégia, ktorá vychádza z generovania náhodných mutácií a prirodzeného výberu.
Rovnako ako v prírode, evolúcia druhov robotov bude určovať mutácie. Odroda je dôležitá. Keď dva organizmy produkujú dieťa, ich gény sa kombinujú, ale do nich vstúpia aj mutácie, ktoré môžu viesť k vzniku jedinečných znakov u dieťaťa, ako je napríklad mierne zmenený vzor na krídlach. Tento druh mutácie robí potomka viac-menej prispôsobeným konkrétnemu prostrediu. Ak je to nepriaznivá mutácia, zviera sa nereprodukuje tak efektívne (alebo sa vôbec nereprodukuje) a tieto mutantné gény sa neprenesú na ďalšiu generáciu.
Pozrite sa, čo počítačový vedec Gush Ayben zo Slobodnej univerzity v Amsterdame dokáže. Berie dva relatívne jednoduché roboty pozostávajúce z pripojených modulov a kombinuje ich, kombinuje ich „genómy“, ktoré nesú informácie, povedzme, o sfarbení. Do tejto kombinácie údajov tiež pridáva hluk, ktorý napodobňuje biologickú mutáciu a mierne mení potomkov, takže nie sú iba rodičovskou kombináciou. "Jeden rodič je úplne zelený, druhý je úplne modrý," hovorí Ayben. „Pre dieťa budú niektoré moduly modré, iné zelené, ale hlava je biela. Toto je mutačný účinok. ““
Propagačné video:
A s touto zmenou sa v robotickom dizajne objaví nový druh kreativity. „Poskytuje vám rozmanitosť a schopnosť skúmať oblasti designového priestoru, do ktorého normálne nechodíte,“hovorí výskumný pracovník David Howard, ktorý vyvinul vyvíjajúci sa systém nôh a nedávno uverejnil príspevok o evolučnej robotike v službe Nature Machine Intelligence. „Jednou z vecí, ktorá robí prirodzenú evolúciu silnou, je myšlienka, že dokáže skutočne prispôsobiť stvorenie svojmu prostrediu.“
Ide o to, aby sa roboti podobným spôsobom prispôsobili výklenkom v špecifickom prostredí. Povedzme, že chcete robota, ktorý dokáže preskúmať džungľu sám. To znamená, že potrebuje algoritmy, ktoré určujú, ako sa pohybuje vegetáciou, ako aj morfológiu, ktorá vyhovuje hustému lesu (teda žiadne rotory). Najprv musíte modelovať toto navigačné prostredie, vybrať a vybrať tie roboty, ktoré robia najlepšiu prácu, a na základe toho navrhnúť mierne upravené fyzikálne stroje.
„Skončili sme s množstvom malých robotov, ktoré boli jednoduché a lacné na výrobu,“hovorí Howard. "Pošleme ich a niektoré z nich budú lepšie ako iné." Ak sa robot nevráti, potom to nie je „vhodné“- prirodzený výber v akcii. Tí, ktorí to urobia, začnú novú generáciu, ktorá bude automaticky vytlačená v 3D. Robotické druhy sa tak vyvíjajú. Howard verí, že takéto systémy budú bežné o 20 rokov.
Mimochodom, asi 3D tlačiarne
Materiály, z ktorých budú tieto roboty vyrobené, predstavujú malý problém. „Ak sa 3D tlač vyvíja rýchlejšie, táto myšlienka sa stane realitou, ale moderné tlačiarne sú veľmi pomalé,“hovorí Juan Cristobal Zagal, ktorý študuje vývojovú robotiku na chilskej univerzite. Stroje aj tlačené materiály sú veľmi drahé. 3D tlačiarne však už môžu pracovať s rôznymi materiálmi, vrátane kovu, a tým sa stanú rýchlejšie a lacnejšie.
Celkovo bude rozsah a rozsah týchto robotov do značnej miery závisieť od toho, ako sa tieto vývojové systémy stanú tvorivými s materiálmi. Pri výrobe konvenčných robotov vedia inžinieri, aké materiály majú používať, od kovu v motoroch po uhlíkové vlákno v končatinách - a tieto znalosti sa vyvíjali v priebehu desaťročí výskumu. Vývojové roboty však otvárajú nový prístup k použitiu materiálov. Možno bude plastová noha lepšia pri chôdzi v určitom prostredí ako uhlíkové vlákno. Ak robot prežije, existuje niečo v kombinácii komponentov a materiálov, vďaka ktorým je vhodný na prácu alebo, v evolučnom zmysle, vo svojom výklenku.
Myslíte si, že vývojové roboty majú budúcnosť?
Ilja Khel