Egy robotfaj hajnala

Bébirobotokat épít egy különleges robotkar, generációról generációra javítva azok teljesítményét mindenféle emberi közbeavatkozás nélkül.

Egy robotfaj hajnala

A Cambridge és az ETH Zürich kutatói néhány alkatrészt adtak egy speciális robotkarnak, és az újabb robotokat gyártott le ezekből. A dolog különlegessége, hogy ez a robotkar nem olyan, mint gyártósori társai, vagyis nem előre eltervezett egyforma egységeket gyárt: ehelyett minden összeszerelésből tanult valamit, és a következő sorozat összerakása során már kamatoztatta ezen tudását, egyre jobb robotokat alkotva.

A szakértők elmondása szerint a folyamat leginkább a természetes kiválasztódáshoz hasonlítható. A tervezni, építeni és tesztelni is képes „anyarobot” megépítés után rögtön ellenőrzi is „gyermekei” képességeit, majd az eredmények tükrében módosítja a következő generáció terveit, bármiféle emberi közbeavatkozás nélkül.

A kísérleti felállás egyszerű: a robotkar néhány műanyag kockát kap, amelyek mindegyike egy-egy apró motort rejt, és ezeket tetszés szerinti formába erősítheti össze. Az anya egy sorozatban tíz kicsi robotot épít meg, majd ezek életre kelnek, és megpróbálnak előre haladni az asztalon. Az anya ezt figyeli kamerájával, és rögzíti, hogy a robotgyerekek adott idő alatt milyen messzire jutnak. A „bébik” idővel kifogynak az energiából, anyjuknak pedig az a feladata, hogy a következő generáció terveit úgy módosítsa, hogy azok egy kicsit messzebbre jussanak, mint elődeik.

A legfittebbnek ítélt egyedek tervein így nem változtat, hogy az előnyös tulajdonságok biztosan megőrződjenek, a lassúbbakéba viszont véletlenszerű mutációkat iktat be, hátha jobbak lesznek ettől. Minden robotbébi sajátos genommal bír, hiszen eltérő számú, más sorrendben és módon összerakott kockákból áll össze. A fejlesztést célzó véletlenszerű mutációk során ezen „gének” módosulnak: egyikük kiesik, vagy egy másik is bekerül a sorba, esetleg két genom kombinálódik.

A kísérletek tanúsága szerint a módszerrel nagyon gyorsan nagy fejlődést lehet elérni a dizájnban, hiszen az utolsó, ötödik generáció legjobban teljesítő tagjai több mint kétszer olyan gyorsak voltak, mint az első generáció legjobbjai. A természetes szelekció során a szaporodások és a természet általi elbírálások váltogatják egymást, és ez a robot is valami nagyon hasonlót tesz, mondja Fuyima Iida, a kutatás vezetője.

Az eredmények azonban nem egyszerűen a tervek hatékony finomhangolásának köszönhetők: a gyártást végző robotkar új formákat és mozgási módokat ötlött ki utódainak, köztük olyan megoldásokat is megvalósítva, amelyek az emberi mérnököknek eszükbe sem jutottak. „A biológia egyik nagy kérdése, hogy honnan származik az intelligencia: mi ezt próbáljuk robotok segítségével felderíteni” – mondja Iida, aki arra kíváncsi, hogy ha a robotoknak lehetőségük nyílik rá, vajon képesek-e új dolgokat kitalálni és kreatívan gondolkodni.

A természetes élőlények idővel, generációk sora alatt a legváltozatosabb körülményekhez is képesek alkalmazkodni, például a vízi élőhelyet szárazföldire cserélik le. Napjaink gépei azonban egyelőre még nem képesek hasonlóra: ugyanazon formában ragadnak hosszú ideig, és egyáltalán nem biztos, hogy ha emberi mérnökeik új fejlesztéseket iktatnak be rendszereikbe, azok valóban kedvezően sülnek el.

Erre a problémára kínál megoldást az evolúciós robotika növekvő területe, amelyben autonóm robotok építkeznek vagy alkotnak más robotokat emberi közbeavatkozás nélkül, környezetükre és a legyártott elemek analizálására támaszkodva működésük során. Érdekes módon az így fejlesztett rendszerek idővel sokkal hatékonyabbá tudnak válni, mint ha az összes lehetőséget lefuttatjuk egy számítógépes szimulációban, és a legjobb változatot kezdjük legyártani.

Az egyetlen hátrányt az idő jelenti. Az említett kísérlet során egy-egy robotgyerek előállítása és tesztelése 10 percet vett igénybe, míg a szimuláció másodpercek alatt végigzongorázta volna az összes opciót. Iida szerint a megoldást a két módszer kombinálása jelentheti, vagyis hogy a számítógép segít a legjobbnak tűnő jelöltek előzetes kiválasztásában, majd a következő lépésben valódi robotok révén tesztelik, és fejlesztik tovább ezeket.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward