人工智能设计的“行走”机器人是一个软绵绵的紫色团块

在测试过程中,该装置每秒可以行走半个身体长度——大约是人类平均步速的一半。
AI-designed multi-legged robots on table
它们可能看起来不怎么样,但它们跳过了数十亿年的进化才有了那两条小腿。西北大学

几年前,Sam Kreigman 和他的同事们因其“Xenobots”—由人工智能设计并由生物组织样本构建的合成机器人——而备受瞩目。尽管专家们仍在争论如何最好地对这种创造物进行分类,但 Kriegman 在西北大学的团队一直在着力于一个同样令人费解的项目,该项目融合了人工智能、进化设计和机器人技术。

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正如本月早些时候发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇新论文所详细介绍的那样,研究人员最近给一个人工智能模型布置了一项看似简单的任务:设计一个能够在平坦表面上行走的机器人。尽管该程序在短短几秒钟内就提供了原创、可行的设计,但 Kriegman 在西北大学 10 月 3 日的文章中表示,新机器人“看起来与地球上任何一种曾经行走的动物都截然不同”。

从这些紫色的、多“腿”的肿块机器人(blob-bots)的视频片段来看,这一点很难反驳。

在向人工智能程序发出指令后,研究人员只是看着它分析并迭代了九种设计。在短短 26 秒内,人工智能就成功地跳过了数十亿年的自然进化生物学,确定了腿部运动作为最有效的移动方式。从那里,Kriegman 的团队将最终的示意图导入了3D 打印机,然后打印出了一个晃动的、肥皂盒大小的硅胶块,其中注入了气动驱动的肌肉和三条“腿”。通过反复向肌肉中泵入和抽出空气,机器人的肢体会收缩和扩张,从而产生运动。在测试过程中,机器人每秒可以行走半个身体长度——大约是人类平均步速的一半。

“这很有趣,因为我们并没有告诉人工智能机器人应该有腿,”Kriegman 说。“它重新发现了腿是陆地移动的好方法。事实上,腿部运动是最高效的地面运动形式。”

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如果这一切还不够令人印象深刻,那么这个过程——被 Kriegman 和同事们称为“即时进化”——实际上是在一台“轻量级个人电脑”上完成的,而不是一台需要海量数据集的、庞大且耗能的超级计算机。据 Kreigman 称,以往由人工智能生成的进化机器人设计可能需要数周的试错和高功率计算系统。

Kriegman 和合著者们在他们的摘要中写道:“如果结合自动化制造并扩展到更具挑战性的任务,这项进步有望实现用于医疗、环境、车辆和太空任务的独特且有用的机器的近乎即时的设计、制造和部署。”

“当人们看到这个机器人时,他们可能会认为它是一个无用的装置,”Kriegman 说。“我看到的是一个全新生命的诞生。”

 

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