Исследователи из Северо-Западного университета в США представили новаторскую работу в области робототехники, где дизайн машин был поручен искусственному интеллекту, использующему принципы эволюционного развития. Вместо классического инженерного процесса с техническим заданием и чертежами, алгоритмы провели быстрый перебор миллионов конфигураций, оставив лишь самые жизнеспособные, подобно естественному отбору. Этот метод доказал свою эффективность.
Источник изображений: Northwestern University
В виртуальной среде искусственный интеллект испытывал различные конструкции в экстремальных ситуациях: среди препятствий, при получении повреждений и в условиях хаотично меняющегося ландшафта. В результате появились нестандартные, порой неожиданные для человека, сборки и способы перемещения, которые гарантировали конструкции наилучшую мобильность и устойчивость.
В конечном счёте, алгоритм создал модульные «метамашины на ногах» — роботов, состоящих из независимых блоков, каждый из которых представляет собой полноценного мини-робота с двигателем, источником питания и управляющей электроникой. Учёные заявляют, что это первый прецедент, когда робот, «эволюционировавший» исключительно в цифровом пространстве, успешно перешёл в физическую реальность и продемонстрировал беспрецедентную адаптивность к разнообразным средам.
Конструкция каждого модуля довольно проста: центральный шар с двумя вращающимися отростками, напоминающими ноги или руки, что позволяет ему самостоятельно кататься, подпрыгивать или вращаться. Соединяя несколько таких модулей (по принципу детского конструктора), можно формировать сложные структуры — от четвероногих созданий до ползающих форм или даже таких конструкций, аналогов которым не существует в природе.
Наиболее поразительной чертой роботов, созданных эволюционным путём, является их феноменальная живучесть. Эти машины сохраняют подвижность после получения тяжёлых повреждений: утраты конечностей, рассечения надвое или даже на множество фрагментов. В подобных ситуациях уцелевшие модули оперативно реорганизуются, адаптируют способ передвижения или продолжают движение как самостоятельные единицы. Они движутся подобно расчленённому Терминатору из знаменитой киносаги — медленно, неуклюже, но неумолимо. Зрелище при этом выходит довольно пугающее.
Как демонстрирует видеоролик, робот умеет самостоятельно вставать, преодолевать травяной покров, неровности и загрязнённые участки. В отличие от стандартных машин, которые теряют работоспособность при повреждении даже одного элемента, эти метамашины, спроектированные искусственным интеллектом, показывают качественно новый уровень устойчивости и надёжности.
Пусть скорость и грация движений данной разработки пока невелики, исследование прокладывает путь к созданию автономных систем нового поколения. Подобные модульные и практически неистребимые роботы могут быть использованы в поисково-спасательных работах, изучении экстремальных локаций (космос, океанские глубины, зоны бедствий), особенно при выполнении задач роевым способом. Пока они лишены зрения и не воспринимают окружение, однако учёные пообещали устранить этот недостаток, оснастив их сенсорами для распознавания и обнаружения цели. Отправить сотню таких машин в ночной лес под управлением ИИ… Страшно даже вообразить.
