Bakteria melakukannya. Virus melakukannya. Cacing, mamalia, bahkan lebah - semuanya melakukannya. Setiap makhluk hidup di Bumi menghasilkan semula, sama ada aseksual (membosankan) atau seksual (keseronokan). Robot tidak melakukan ini. Mesin keluli tidak begitu berminat dengan pembiakan. Tetapi mungkin mereka boleh belajar. Para saintis robotik evolusi cuba memaksa mesin untuk menyesuaikan diri dengan dunia dan akhirnya menghasilkan sendiri, seperti organisma biologi.
Sebagai contoh, suatu hari nanti dua robot yang dapat disesuaikan dengan persekitaran tertentu akan dapat menggabungkan gen mereka (oke, kod) untuk membuat anak robot kecil menggunakan pencetak 3D, yang akan memiliki kekuatan dua nenek moyangnya. Sekiranya pendekatan ini berjaya, ia boleh membawa kepada robot yang membina diri mereka sendiri, membuat morfologi dan tingkah laku yang disesuaikan dengan sempurna yang tidak pernah diimpikan oleh jurutera manusia.
Anak robot
Nampaknya pelik dan agak tidak menyenangkan, tetapi robotik evolusi sudah melakukan projek hebat ini. Jurutera di Australia, misalnya, mengembangkan kaki robotik tahun lalu, pada mulanya menghasilkan 20 bentuk secara rawak. Dalam simulasi maya, mereka menguji seberapa baik masing-masing berjalan di permukaan yang berbeza, iaitu menguji "kesesuaian" dari segi kelangsungan hidup yang paling sesuai. Kemudian mereka melakukan persembahan terbaik dan "memasangkan" mereka untuk menghasilkan kaki yang serupa - iaitu, kanak-kanak. Para penyelidik melakukan ini berulang-ulang, dari generasi ke generasi, dan membuat kaki yang secara mengejutkan disesuaikan untuk berjalan di tanah yang keras, kerikil, atau air. Reka bentuknya gila - seperti pokok yang menari tarian Fortnite (bagus untuk tanah yang kukuh)dan kaki gajah yang cacat (baik untuk air).
Apa idea utama? Secara tradisinya, apabila jurutera mula merancang robot, mereka cenderung menggunakan idea lama. Mengapa rover mempunyai enam roda? Kerana kereta beroda enam telah berfungsi dengan baik di Mars sebelumnya. Walau bagaimanapun, para pereka mungkin terlepas sesuatu. Keindahan evolusi adalah bahawa ia selalu menentang idea-idea gila. Tidak seorang pun, misalnya, telah mengembangkan jamur untuk menembus dan mengendalikan semut di hutan hujan - strategi yang tidak biasa yang berasal dari generasi mutasi rawak dan pemilihan semula jadi.
Seperti di alam semula jadi, mutasi yang akan menentukan evolusi spesies robot. Kepelbagaian adalah penting. Apabila dua organisma membuat anak, gen mereka bergabung, tetapi mutasi juga masuk ke dalamnya, yang boleh menyebabkan munculnya ciri unik pada anak, seperti corak sayap yang sedikit berubah. Mutasi semacam ini menjadikan keturunan lebih kurang disesuaikan dengan persekitaran tertentu. Sekiranya ini adalah mutasi yang tidak menguntungkan, haiwan itu tidak dapat berkembang biak dengan cekap (atau tidak membiak sama sekali), dan gen mutan ini tidak diturunkan ke generasi berikutnya.
Lihat apa saintis komputer Gush Ayben dari Free University of Amsterdam. Dia mengambil dua robot yang agak sederhana, yang terdiri daripada modul yang dihubungkan, dan menggabungkannya, menggabungkan "genom" mereka yang membawa maklumat, katakanlah, mengenai pewarnaan. Ini juga menambahkan kebisingan pada kombinasi data ini, yang meniru mutasi biologi, sedikit mengubah keturunan sehingga mereka bukan hanya campuran orang tua. "Satu ibu bapa berwarna hijau sepenuhnya, yang lain berwarna biru sepenuhnya," kata Ayben. "Untuk seorang anak, beberapa modul akan berwarna biru, beberapa akan berwarna hijau, tetapi kepalanya berwarna putih. Ini adalah kesan mutasi."
Video promosi:
Dan dengan perubahan ini, jenis kreativiti baru muncul dalam reka bentuk robot. "Ini memberi anda berbagai dan kemampuan untuk menjelajahi bidang ruang reka bentuk yang biasanya tidak anda lalui," kata penyelidik David Howard, yang mengembangkan sistem kaki yang berkembang dan baru-baru ini menerbitkan sebuah makalah mengenai robotik evolusi di Nature Machine Intelligence. "Salah satu hal yang menjadikan evolusi semula jadi kuat adalah idea bahawa ia benar-benar dapat menyesuaikan makhluk dengan persekitarannya."
Ideanya adalah agar robot dapat menyesuaikan diri dengan ceruk di persekitaran tertentu dengan cara yang serupa. Katakan anda mahukan robot yang dapat meneroka hutan dengan sendiri. Ini bermakna ia memerlukan algoritma yang mengawal bagaimana ia bergerak melalui tumbuh-tumbuhan, serta morfologi yang sesuai dengan hutan lebat (sehingga tidak ada rotor). Mula-mula anda harus memodelkan persekitaran navigasi ini, memilih dan memilih robot yang melakukan tugas terbaik, dan kemudian mereka bentuk mesin fizik yang sedikit diubah berdasarkan ini.
"Kami berakhir dengan banyak robot kecil yang mudah dan murah untuk dibuat," kata Howard. "Kami akan menghantarnya dan beberapa akan lebih baik daripada yang lain." Sekiranya robot tidak kembali, maka tidak "sesuai" - pemilihan semula jadi dalam tindakan. Mereka yang melakukannya akan memulakan generasi baru yang secara automatik akan dicetak 3D. Oleh itu, spesies robot berkembang. Howard percaya sistem seperti itu akan menjadi biasa dalam 20 tahun.
By the way, mengenai pencetak 3D
Bahan-bahan dari mana robot ini akan dibuat tidak menimbulkan masalah. "Sekiranya percetakan 3D berkembang lebih cepat, idea ini menjadi kenyataan, tetapi pencetak moden sangat lambat," kata Juan Cristobal Zagal, yang mempelajari robotik evolusi di University of Chile. Mesin dan bahan bercetak sangat mahal. Tetapi pencetak 3D sudah dapat berfungsi dengan pelbagai bahan, termasuk logam, dan ini akan menjadikannya lebih cepat dan lebih murah.
Secara keseluruhan, jangkauan dan ruang lingkup robot ini sangat bergantung pada bagaimana sistem evolusi ini menjadi kreatif dengan bahan. Semasa membuat robot konvensional, jurutera tahu bahan apa yang harus digunakan, dari logam dalam mesin hingga serat karbon di anggota badan - dan pengetahuan ini telah berkembang selama beberapa dekad penyelidikan. Namun, robot evolusi membuka pendekatan baru untuk penggunaan bahan. Mungkin kaki plastik lebih baik berjalan di persekitaran tertentu daripada serat karbon. Sekiranya robot bertahan, maka ada sesuatu dalam gabungan komponen dan bahan yang membuatnya sesuai untuk bekerja, atau, dalam erti kata evolusi, di ceruknya.
Adakah anda fikir robot evolusi mempunyai masa depan?
Ilya Khel
