Wie kann Evolution helfen bessere Roboter bauen

NEW YORK – In der realen Welt Tiere haben die Fähigkeit, von Punkt A nach B zu kommen, im Galopp, Krabbeln und springen entwickelt. Roboter in der virtuellen Welt haben jetzt etwas ähnliches erreicht.

In neue Arbeit haben Forscher simulierten Evolution mit Hilfe von virtuellen Robotern und beobachtete sie Fortbewegung-Strategien zu entwickeln.

In Roboter erstellen Simulationen, Forscher begann mit zufälligen Sortimente von vier Arten von Gewebe – darunter zwei Arten von Muskel, weiche Unterlage Gewebe und Knochen. Die Simulationen begünstigt die Gewebe-Konfigurationen, die reiste am schnellsten von Punkt A nach Punkt B. Dann konnte das Team die mathematische Simulation seinen Lauf über 1.000 Generationen von Robotern.

"Wir sehen wirklich coole Sachen infolge dessen ohne Interaktion von mir oder jemand anderes, gerade diesen Prozess entfaltet sich," sagte Nick Cheney, ein Mitglied des Forschungsteams und Doktorand an der Cornell University, ein Publikum von Reportern Dienstag (21. Mai) hier in Midtown Manhattan.

Das Team nannte die Kategorien der erfolgreichen Roboter-Design, die als L-Walker, Zöller, entstanden die Push-Pull, der Jitter, der Jumper und die Flügel. [Super-intelligenten Maschinen: 7 Roboter Futures]

"Ich nie mit irgendetwas, das sieht aus wie aus der Ferne, die kommen würde,", sagte Cheney unter Bezugnahme auf eine dieser virtuellen Roboter. Die Bots bestehen aus Würfel bekannt als Voxel (dreidimensionale Pixel), die helle Farben, die für verschiedene Arten von Gewebe anzeigen.

In diesen Simulationen, die virtuelle Roboter etwas sehr ungewöhnlich für Roboter erreicht: sie angepasst.

Die meisten Roboter im Einsatz in der realen Welt sind genau so konstruiert, wie Herstellung von Fußböden, mit der jede Aktion Hand entworfen und von Ingenieuren programmiert in sehr eingeschränkten Umgebungen arbeiten. Infolgedessen können diese Maschinen nicht an ungewohnter Umgebung anpassen.

Natur ist jedoch im Gegensatz zu menschlichen Techniker ein Meister im Erstellen von Kreaturen, die anpassen können und interagieren mit ihrer Umgebung. Dies geschieht durch natürliche Selektion, der Prozess, durch die bestimmte Charakterzüge Organismen eine bessere Chance geben zu überleben und somit mehr Nachkommen produzieren. Natur wählt"" damit diese Eigenschaften in zukünftigen Generationen bestehen bleiben." Cheney und Kollegen Streben nach einem ähnlichen Prozess in der Robotik.

Obwohl die Kreaturen, die er und seine Kollegen erstellt derzeit nicht tun in der realen Welt existieren, könnten sie mit 3D-Druck erstellt werden.

"Die Wahrheit der Sache ist, dass wir fast alles, jeden möglichen Entwurf drucken können", sagte er, feststellend, dass Forscher vor kurzem ein künstliches Ohr mit lebenden Zellen mit einem 3D Drucker gemacht.

Bei der Erstellung der virtuellen, weichhäutigen Roboter, vermieden das Team absichtlich die traditionellen Robotik-Design-Ansatz, Cheney sagte.

"Wir wollten werden naturgetreu und Muskeln und Knochen und Gewebe einzuführen", sagte er.

Die meisten der zufälligen Sortimente von Geweben, die als Ausgangspunkt diente "ziemlich schlecht" waren, sagte er. "Jeder einmal in eine Weile hast du Glück und man ist etwas besser." Die reproduzieren mehr... Im Laufe der Zeit erhalten Sie einige erstaunliche Dinge."

Im wirklichen Leben kodiert ein Molekül namens DNA (Desoxyribonukleinsäure) den Befehlssatz ein lebenden Organismus zu erstellen; Analog, sagte diese virtuelle Roboter mit sogenannten eine kompositorische Muster-produzierenden Netzwerk oder in einem Netzwerk von mathematischen Funktionen erstellt wurden, Cheney.

Viele der Strategien, die unter die weichhäutigen Roboter entstanden ahmte derjenigen Tiere, wie ein galoppierendes Pferd oder einem kriechenden Raupe.

Das Forscherteam gehörten Cheney, Kollegen Robert MacCurdy und Hod Lipson von Cornell Maschinen Kreativlabor und Jeff Clune der University of Wyoming entwickelt AI Lab. Die Forschung ist für die Präsentation auf der genetischen und Evolutionary Computation Conference in Amsterdam im Juli geplant.

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