Columbia Buduje Roboty, Które Rośną, Pożerając Inne Roboty

Naukowcy z Uniwersytetu Columbia opracowali zaawansowany system robotyczny, naśladujący żywe organizmy. Te roboty mają zdolność do wzrostu, naprawy i adaptacji, wykorzystując materiały z otoczenia, a nawet z innych robotów.

Innowacja, znana jako Robotyczny Metabolizm, pozwala maszynom na fizyczną transformację, tworząc tym samym możliwości dla autonomicznej robotyki.

„Prawdziwa autonomia oznacza, że roboty muszą nie tylko myśleć samodzielnie, ale także samodzielnie utrzymywać się fizycznie,” powiedział Philippe Martin Wyder, główny autor badania, w ogłoszeniu badania. „Tak jak życie biologiczne absorbuje i integruje zasoby, tak te roboty rosną, adaptują się i naprawiają, korzystając z materiałów ze swojego otoczenia lub od innych robotów.”

W centrum projektu znajduje się Truss Link, magnetyczny, w kształcie belki moduł inspirowany zabawkami dla dzieci Geomag. Proste patyki łączą się swobodnie, tworząc rozwijające się systemy strukturalne, które generują coraz bardziej skomplikowane roboty o funkcjonalnych możliwościach.

Badacze udowodnili w swoim badaniu, że te ogniwa Truss mogą tworzyć dwuwymiarowe kształty, a następnie składać się w maszyny 3D. W jednym z testów, robot w kształcie czworościanu dodał kończynę, co zwiększyło jego prędkość zjazdu o ponad 66,5%.

Hod Lipson, współautor i dyrektor Laboratorium Kreatywnych Maszyn na Uniwersytecie Columbia, wyjaśnił: „Umysły robotów poszły naprzód milowymi krokami w ciągu ostatniej dekady dzięki uczeniu maszynowemu, ale ciała robotów są nadal monolityczne, nieadaptacyjne i niepodlegające recyklingowi.”

Lipson następnie dodał: „Biologiczne organizmy, w przeciwieństwie, są całkowicie zorientowane na adaptację – formy życia mogą rosnąć, goić się i dostosowywać. W dużej mierze ta zdolność wynika z modularnej natury biologii, która potrafi wykorzystać i ponownie wykorzystać moduły (aminokwasy) pochodzące od innych form życia. Ostatecznie, będziemy musieli nauczyć roboty robić to samo – nauczyć się używać i ponownie wykorzystywać części od innych robotów. Można pomyśleć o tej rodzącej się dziedzinie jako o formie ‚metabolizmu maszynowego’.”

Badania sugerują, że przyszłe roboty mogą kiedyś samodzielnie się budować lub modernizować na bieżąco, co czyniłoby je odpowiednimi do reagowania na sytuacje kryzysowe, eksploracji kosmosu, jak również do badania odległych obszarów o ograniczonym dostępie dla ludzi.

„Metabolizm robota zapewnia cyfrowy interfejs do świata fizycznego i pozwala AI nie tylko rozwijać się na płaszczyźnie poznawczej, ale także fizycznej,” dodała Wyder. „Ostatecznie, otwiera to potencjał dla świata, w którym AI może budować struktury fizyczne lub roboty, tak jak dziś pisze lub przestawia słowa w twoim e-mailu,” zauważyła Wyder.

Choć koncepcja budzi obawy rodem z science fiction o maszynach zdolnych do samoreplikacji, Lipson jest zdecydowany: „Nie możemy polegać na ludziach do utrzymania tych maszyn. Roboty muszą ostatecznie nauczyć się dbać o siebie.”

Jednak dziedzina ta jest nadal we wczesnej fazie i ma poważne ograniczenia. Obecne struktury robotów są proste, z powodu ograniczeń wynikających z projektowania i sprzętu. Każdy Truss Link kosztuje ponad $200 i nie posiada zaawansowanych czujników.

Roboty są sterowane przez operatora i nie są jeszcze w stanie podejmować decyzji samodzielnie. „Jest to bezpośredni wynik wciąż niedojrzałego etapu tej dziedziny” – zauważył zespół. Wyzwania takie jak ciężar, ograniczenia ekspansji i komunikacja między modułami pozostają.

Badanie stanowi istotny postęp w kierunku rozwoju wytrzymałych, samowystarczalnych robotów, które zespół opisuje jako ekologię robotów.