Учёные из Северо-Западного университета (Northwestern University) в США провели уникальное исследование в робототехнике, применив искусственный интеллект для дизайна роботов на основе алгоритмов эволюционного развития. Вместо традиционного инженерного подхода — подготовки ТЗ и проектирования — они использовали алгоритмы, которые быстро перебрали миллионы вариантов, отобрав наиболее успешные с позиции естественного отбора. И это сработало.
ИИ в симуляторе тестировал варианты конструкций в сложных условиях: с препятствиями, получением увечий и в процессе случайного перебора среды для передвижения. В итоге появлялись необычные, часто неочевидные для человека сборки и варианты передвижения, которые обеспечивали конструкциям максимальную подвижность и выживаемость.
В итоге алгоритм представил модульные «метамашины с ногами» (legged metamachines) — роботов, собранных из автономных блоков, каждый из которых сам по себе являлся полноценным мини-роботом с мотором, батареей и компьютером. Утверждается, что эта работа стала первым случаем, когда эволюционировавший исключительно в виртуальной среде робот успешно шагнул в реальный мир и показал не имеющую себе равных способность подстраиваться к различным условиям.
Каждый модуль такого робота имеет простую конструкцию: центральный шар с двумя вращающимися «ногами-руками», что позволяет ему самостоятельно катиться, прыгать или вращаться. При соединении нескольких модулей (подобно деталям детского конструктора) можно создать сложные конфигурации — от четвероногих форм до пресмыкающихся или таких структур, которым нет описания в реальном мире.
Самое впечатляющее свойство эволюционировавших роботов — это невероятная сложность уничтожить их. Механизмы продолжают двигаться даже после серьёзных повреждений: потери одной или нескольких «ног», разрезания пополам или даже на множество частей. В таких случаях оставшиеся модули мгновенно перестраиваются, меняют походку или продолжают путь как отдельные «особи». Они продолжают двигаться как расчленённый Терминатор из одноимённой франшизы — медленно, неказисто, но неотвратимо. И это довольно жуткое зрелище.
Как видно на видео, робот способен переворачиваться со спины на ноги, преодолевать траву, неровности и грязь. По сравнению с обычными роботами, которые выходят из строя при потере даже одной детали, спроектированные ИИ метамашины демонстрируют принципиально иной уровень живучести и отказоустойчивости.
Хотя скорость и изящество движений разработки пока остаются невысокими, исследование открывает перспективы для создания автономных систем будущего. Такие модульные и неубиваемые роботы могут найти применение в спасательных операциях, исследовании экстремальных сред (космос, глубины океана, зоны катастроф), особенно при выполнении задачи роем. Пока они слепы и не видят окружение, но учёные пообещали исправить эту недоработку и снабдить их датчиками, чтобы они понимали и обнаруживали свою цель. Пустить сотню таких по ночному лесу и отдать управление ИИ… Страшно даже представить.
