Te roboty wymyśliły się same i nie przypominają niczego, co znamy. Działają i są niezniszczalne

Wyglądają trochę śmiesznie, trochę przerażająco, a na pewno nie znajomo. Ich niespokojne, pozornie nieskoordynowane ruchy wydają się chaotyczne i niezgrabne. A jednak te dziwne roboty potrafią się poruszać zaskakująco sprawnie. Ich „obcy” wygląd i zachowanie mają konkretne wytłumaczenie: nie zostały zaprojektowane przez ludzi. Są wynikiem komputerowej „ewolucji” przeprowadzonej całkowicie przez sztuczną inteligencję. Ludzie je tylko złożyli, według instrukcji AI. Eksperyment opisano właśnie w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”

Roboty spoza ludzkiej wyobraźni

Tradycyjne podejście do robotyki opiera się na ludzkiej wyobraźni, która ma swoje ograniczenia. Projektanci i inżynierowie naśladują mechanikę, którą znają z natury. Inspiracją dla robotów są ludzie, zwierzęta czworonożne, ptaki czy np. pająki. Naukowcy z Northwestern University, pod kierownictwem profesora Sama Kriegmana, postanowili przełamać ten paradygmat.

Proces projektowania powierzyli sztucznej inteligencji, programując coś w rodzaju „naturalnej selekcji”. W eksperymencie wykorzystano proste moduły: „kończyny”, silniki, akumulatory oraz cyfrowe „mózgi”. Program komputerowy mieszał te elementy w tysiącach kombinacji, tworząc zupełnie nowe typy „ciał”, w których te same moduły mogły pełnić funkcje np. nóg lub kręgosłupa.

Cały proces odbywał się w symulacji. Algorytm testował wydajność każdego projektu, odrzucając te słabsze i promując najbardziej efektywne. W efekcie powstały struktury wykraczające poza granice ludzkiej wyobraźni. Te produkty cyfrowej ewolucji, choć wyglądają i poruszają się dziwacznie, radzą sobie doskonale.

Noga, która sama wraca do tułowia

Kluczową cechą powstałych „metamaszyn” jest ich niespotykana odporność na uszkodzenia oraz zdolność do regeneracji. Wykazują zdumiewający „instynkt przetrwania”: przewrócone do góry nogami, samodzielnie odzyskują właściwą pozycję. Co więcej, są w stanie przetrwać nawet duże uszkodzenia, np. przecięcie na pół. Każdy pojedynczy moduł w takiej ekstremalnej sytuacji może stać się niezależny.

Jeśli robot straci „nogę”, pozostałe moduły szybko reorganizują się, by kontynuować ruch. Jednocześnie oderwana kończyna też potrafi samodzielnie się przemieścić, odnaleźć drogę powrotną do głównego korpusu i ponownie się z nim połączyć. Taka zdecentralizowana inteligencja sprawia, że metamaszyny są znacznie bardziej niezawodne od tradycyjnych robotów.

Przyszłość robotyki to cyfrowa ewolucja?

To odkrycie może być swoistym oknem, którym możemy zajrzeć w przyszłość. Modularne roboty są tak odporne, że być może czeka nas odejście od skończonych, precyzyjnie zaplanowanych maszyn. Posiadają zdolność do postrzegania otoczenia, uczenia się i ciągłej rekonfiguracji. Są spełnieniem marzeń inżynierów.

Profesor Kriegman podkreśla, że nowe roboty nie tylko rzucają wyzwanie naszej wyobraźni, ale pozwalają symulować mechanizmy ewolucji. Dzięki przyspieszeniu procesów darwinowskich za pomocą komputerów, inżynierowie mogą tworzyć „gatunki” robotów, które nigdy nie powstałyby na deskach kreślarskich. To nowa klasa maszyn, zdolna do funkcjonowania w terenie i radzenia sobie z uszkodzeniami, które inne maszyny wysłałyby na złom.

Źródło: Proceedings of the National Academy of Sciences

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.