Удалось ли ИИ заменить человека в проектировании роботов?

Исследователи разработали первых модульных роботов, обладающих "атлетическим интеллектом". В отличие от большинства современных машин, которые имеют фиксированную конструкцию корпуса и не могут адаптироваться к новым условиям или повреждениям, эти разработки способны менять свою структуру прямо во время работы, пишет IFLScience.

Смотрите также Китайская полиция впервые в мире арестовала робота, который испугал женщину на улице

Их называют "шагающими метамашинами", поскольку они состоят из автономных модулей, подобных блокам конструктора Lego, которые можно соединять в бесконечное количество конфигураций. Каждый такой модуль является полноценным роботом с собственным двигателем, аккумулятором и компьютером. Отдельный блок может катиться, поворачиваться и прыгать, но настоящая маневренность и выносливость появляются именно при их объединении.

Процесс создания этих машин базируется на использовании искусственного интеллекта, который имитирует естественный отбор. Вместо копирования привычных форм людей или животных, алгоритм создает странные новые виды, которые ни один инженер-человек не смог бы даже представить.

Как описано в исследовании в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые симулировали дарвиновский процесс мутации и селекции в виртуальной физической среде, сжимая миллиарды лет эволюции до нескольких секунд. Алгоритм отбирал лучшие варианты, отбрасывая слабые, а затем выводил новые конструкции, где модульные элементы становились ногами, хребтами или хвостами.

Профессор информатики и руководитель исследования Сэм Кригман отметил, что эти устройства являются первыми роботами, которые вышли на открытую местность после эволюции внутри компьютера. Они чрезвычайно быстро собираются и буквально сразу начинают бежать.

Во время полевых испытаний метамашины уверенно преодолевали пересеченную местность: гравий, траву, корни деревьев, песок, грязь и неровный кирпич. Они способны самостоятельно принимать правильное положение, если перевернутся, перепрыгивать через препятствия и выполнять акробатические трюки, например, вращаться в воздухе.

Как работают новые роботы, созданные полностью ИИ: смотрите видео

Когда модуль полностью расправлен, он имеет длину 62 сантиметра. Прыжок в высоту может достигать 37 сантиметров, что составляет более 150 процентов от длины модуля от основания сустава до кончика звена.

Одним из ключевых преимуществ метамашин является их невероятная устойчивость к критическим повреждениям:

  • Поскольку такая система состоит из многих других роботов, она может пережить разрезание пополам или на многие части.
  • Если робот теряет часть конструкции, остальные модули адаптируются к потере и продолжают движение.
  • Даже оторванная конечность не становится мертвым грузом – она может самостоятельно двигаться, катиться и снова присоединяться к своей команде.
  • Кригман объяснил, что при разделении каждый модуль метамашины становится отдельным агентом.

Управление роботами осуществляется исключительно с помощью внутренних датчиков, таких как гироскопы и акселерометры. Контроллер не видит окружающей среды, но учится чувствовать, когда тело успешно движется вперед, и адаптируется к отклонениям, например, когда движение ноги замедляется из-за препятствия. Это делает их идеальными для работы в опасных условиях, где нужно быстро выходить из зоны риска и сохранять работоспособность даже после травм.

Как работают новые роботы, созданные полностью ИИ: смотрите видео

Ученые предвидят будущее, в котором наборы таких модульных ног будут стандартизированы и массово производиться, что позволит любому в любом месте создавать новых ловких роботов для решения сложных задач.