По словам исследователей, это большой шаг вперед в развитии автономности роботов.
Ученые исследуют концепцию «метаболизма роботов» с помощью необычной машины, которая может интегрировать материалы от других роботов, чтобы стать более функциональной и преодолевать физические трудности.
Ученые создали прототип робота, который может расти, восстанавливаться и совершенствоваться, интегрируя материалы из окружающей среды или «поглощая» других роботов. По словам исследователей, это большой шаг вперед в развитии автономности роботов.
Исследователи ввели термин «метаболизм роботов» для описания процесса, который позволяет машинам поглощать и повторно использовать детали из окружающей среды. Ученые опубликовали свою работу 16 июля в журнале Science Advances.
«Настоящая автономность означает, что роботы должны не только самостоятельно принимать решения, но и обеспечивать себя всем необходимым», — заявил ведущий автор исследования Филипп Мартин Вайдер, профессор инженерного дела в Колумбийском университете, в заявлении.
«Подобно тому, как биологическая жизнь поглощает и усваивает ресурсы, эти роботы растут, адаптируются и восстанавливаются, используя материалы из окружающей среды или от других роботов».
Роботы состоят из «ферменных звеньев» — шестиугольных удлинённых стержней с магнитными разъёмами, которые могут сжиматься и расширяться вместе с другими модулями.
Эти модули можно как собирать, так и разбирать. Магниты позволяют роботам формировать всё более сложные структуры, которые, как надеются их создатели, могут стать «самодостаточной машинной экосистемой».
В исследовании учёные сформулировали два правила метаболизма роботов. Во-первых, робот должен полностью развиваться самостоятельно или с помощью других роботов с аналогичными компонентами. Во-вторых, единственными внешними ресурсами, доступными для ферменных звеньев, являются материалы и энергия. Ферменные звенья используют сочетание автоматизированного и контролируемого поведения. Меняющие форму роботы-каннибалы
«Плохие научно-фантастические сценарии»
В контролируемой среде учёные установили ферменные конструкции, чтобы наблюдать за тем, как робот соединяется с другими модулями.
Исследователи отметили, что звенья фермы сначала собирались в двумерные фигуры, но затем к ним присоединялись новые части, образуя трёхмерный тетраэдр, который мог перемещаться по неровной поверхности. По словам исследователей, робот делал это, присоединяя дополнительное звено, которое использовалось как трость.
«За последнее десятилетие благодаря машинному обучению искусственный интеллект шагнул далеко вперёд, но тела роботов по-прежнему монолитны, неадаптивны и не подлежат переработке. Биологические тела, напротив, способны адаптироваться — формы жизни могут расти, восстанавливаться и приспосабливаться», — говорится в заявлении соавтора исследования Хода Липсона, заведующего кафедрой машиностроения Колумбийского университета.
«Во многом эта способность обусловлена модульной природой биологии, которая позволяет использовать и повторно применять модули (аминокислоты) из других форм жизни, — добавил Лиспон. — В конечном счёте нам придётся научить роботов делать то же самое — использовать и повторно применять детали от других роботов».
Исследователи заявили, что они представляют себе будущее, в котором машины смогут поддерживать себя в рабочем состоянии без помощи человека. Благодаря способности расти и адаптироваться к различным задачам и условиям эти роботы могут играть важную роль, например, в ликвидации последствий стихийных бедствий и освоении космоса.
«Образ самовоспроизводящихся роботов вызывает в воображении мрачные научно-фантастические сценарии, — сказал Липсон. — Но реальность такова, что мы всё больше и больше доверяем свою жизнь роботам: от беспилотных автомобилей до автоматизированного производства и даже обороны и освоения космоса. Кто будет заботиться об этих роботах? Мы не можем полагаться на людей в обслуживании этих машин. Роботы в конечном счёте должны научиться заботиться о себе сами».