Они будут расти и чинить себя сами: новые роботы будут автономными системами
Фото с сайта pxhere.com
Представьте себе самодостаточное механическое устройство: стоит ему получить повреждение, как оно заменяет утраченную часть, используя компоненты, взятые у другого, менее удачливого экземпляра.
Современная робототехника достигла вершины текущей модели. Конструкции нынешних роботов фиксированы: они не развиваются, не ремонтируются и не приспосабливаются к меняющимся обстоятельствам.
Однако группа исследователей из Колумбийского университета предложила новаторский подход к созданию роботов, проявляющих способность к физической "эволюции", "самовосстановлению" и улучшению за счет интеграции материалов из окружающей среды или… других роботов.
Этот инновационный процесс, описанный в журнале Science Advances, получил название "роботизированный метаболизм".
Он наделяет машины способностью поглощать и перерабатывать компоненты как от подобных себе, так и из окружающего пространства.
Подлинная автономность подразумевает, что роботы не только принимают решения независимо, но и обеспечивают свое функционирование без внешнего вмешательства, отмечает Филипп Мартин Вайдер, ведущий автор исследования из Колумбийского университета и Университета Вашингтона. Подобно живым существам, потребляющим ресурсы для выживания, эти роботы растут, адаптируются и ремонтируют себя c использованием материалов из окружения или другие машины.
Новый подход был продемонстрирован на примере системы Truss Link, состоящей из роботизированных магнитных стержней, созданных по образу конструктора Geomag. Каждый модуль представляет собой элемент в форме стержня со свободно вращающимися магнитными соединениями.
Модули обладают способностью:
Сжиматься и расширяться;
Соединяться под различными углами;
Образовывать сложные конструкции.
Ученые продемоннстрировали, как отдельные модули самостоятельным образом объединяются в двухмерные фигуры, потом превращающиеся в трёхмерных роботов. Эти роботы затем совершенствуются, вбирая дополнительные компоненты, в буквальном смысле «вырастая» в более эффективные машины. Например, робот в форме тетраэдра прибавил стержень и использовал его в качестве опоры, таким образом скорость спуска по наклонной плоскости увеличилась более чем на 66,5%.
В последние годы ИИ добился значительных успехов, но физическая форма роботов остаётся неизменной, неадаптивной и непригодной для повторного использования, отмечает один из авторов исследования Ход Липсон, профессор Колумбийского университета и директор лаборатории Creative Machines. Биосистемы, напротив, строятся на принципах адаптирования. Живые организмы растут, восстанавливаются и видоизменяются. Во многом это связано с модульной структурой биологии, которая позволяет снова использовать и перерабатывать компоненты (аминокислоты) от других форм жизни. В конце концов, нам нужно научить роботов делать те же самые вещи использовать части от других машин. Эту новую область можно рассматривать как форму "машинного метаболизма".
Ученые предполагают, что в будущем возникнут самоподдерживающиеся роботизированные экосистемы, где машины будут самостоятельно поддерживать свое существование, расти и адаптироваться к непредсказуемым задачам и условиям.
Подражая природному принципу создания сложных конструкций из простых элементов, роботизированный метаболизм открывает путь к созданию автономных роботов, которые будут способны к физическому развитию и долгосрочной устойчивости.
Роботизированный метаболизм предоставляет цифровой интерфейс к физическому миру и позволяет искусственному интеллекту развиваться не только интеллектуально, но и физически это открывает совершенно новую степень автономности, поясняет Вайдер. В начале такие системы найдут применение в специализированных областях, таких как ликвидация последствий стихийных бедствий или освоение космоса. В перспективе это открывает возможности для мира, где ИИ сможет создавать физические объекты или роботов так же легко, как сегодня он пишет или редактирует текст в электронном письме, сообщает innovanews.
Обратите внимание: