Вчені дали штучному інтелекту волю створювати нові конструкції роботів – результати вражають

Роботи, що з’явилися завдяки симуляції природного відбору

Дослідники вирішили не проектувати роботів самотужки, а надати цю можливість штучному інтелекту. Результат вийшов цілком несподіваним: машини-«павуки», які надзвичайно швидко рухаються і виглядають справді дивно. Саме цього команда й прагнула досягти.

Якщо попросити людину намалювати робота, вона, скоріше за все, створить щось близьке до живої природи – наприклад, людину-спортсмена, собаку, кенгуру чи павука, що повзає. До речі, навіть креативний конструктор зазвичай обмірковує завдання в рамах звичних образів. Та якщо ту ж задачу покласти на комп’ютер, який працює за принципом природного відбору, отримуємо зовсім інші результати.

У недавньому дослідженні команда з університету Нортвестерн залучила ШІ, що імітує процес дарвінівської еволюції. Вони запустили тисячі простих роботів, складених з модулів, де було всього-на-всього кілька коротких кінцівок, мотор, акумулятор і «розум» — комп’ютерний мозок.

Перемішуючи і поєднуючи ці базові частини по-різному, програма створювала нові форми тіл. Одна й та сама деталь у різних моделях могла стати то ногою, то хребтом, то хвостом. Потім інтелект відбирав найкращі варіанти та «викидав» менш пристосовані, повторюючи таким чином цикл природного відбору.

Як розповів Сам Крегман, молодший професор комп’ютерних та механо-біологічних наук у Нортвестерн, команда змоделювала мутації і відбір у віртуальному світі. Це можна описати як «виживання найсильнішого», але за допомогою комп’ютерів і спортивних модульних частин роботів.

Несподівані результати експерименту

За словами Крегмана, еволюція здатна породжувати дизайни, які люди раніше навіть не могли собі уявити. Саме тому дослідники вирішили побачити, як саме такі структури розвиватимуться в реалістичних умовах — і це виявилось надзвичайно цікаво. Згодом вони побудували так звані «ногаті метамашини», які з’явилися завдяки ШІ та цікавому алгоритму.

Як можна судити з відео і фотографій, ці дивні «види» машин виглядають ніби з іншого світу, і навряд чи навіть досвідчені інженери зрозуміють, що перед ними. Власне, це перші роботи, які вперше вийшли з віртуального простору на вулицю. Вони здатні швидко збиратися, миттєво починати рухатися, легко долати складні умови і — що не менш вражає — відновлюватися після серйозних «травм», які вбили б будь-яку іншу машину.

Якщо їх випадково перекинути на спину, вони самі повернуться в правильне положення і продовжать рух. Навіть якщо робот розірветься на різні частини, кожен модуль може працювати самостійно, безпомилково орієнтуватися і повертатися до загальної структури. Такі здібності створюють зовсім новий тип роботів.

Роботи виглядають досить незграбно, іноді навіть неохайно, рухаються хаотично і трохи «весело». Проте, що цікаво, вони чудово справляються з поставленими завданнями. Пошкодження однієї частини для них не означає кінець — залишки конструкції без проблем адаптуються і продовжують роботу. Навіть відрізана кінцівка не здається — вона починає рух і сама повертається додому, щоб знову стати частиною цілого.

Що далі?

Крегман пояснює, що ці «метамашини» здатні відчувати навколишнє середовище, пересуватися, обробляти інформацію та навчатися. Їх можна швидко збирати, ремонтувати, переробляти і складати заново. Як з’ясувалося, навіть одразу після складання вони можуть рухатися у найскладніших реальних ландшафтах, які раніше ставали перешкодою для традиційних роботів.

Учені вважають, що це відкриває нову еру — замість жорстких та уразливих машин з фіксованими формами з’являються роботи, що адаптуються, відновлюються і навіть еволюціонують у реальному часі, нагадуючи живі організми. Ну а чи не час задуматися, наскільки далі зайде це кібернетичне «розведення»?