Тестирование модульного робота на траве. Источник: AI
Пока мы переживаем из-за каждой царапины на корпусе смартфона, инженеры из Северо-Западного университета (Northwestern University) пошли другим путем. Они разработали устройства, которым буквально все равно, если им оторвет ногу или половину туловища. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), эти модульные системы были спроектированы искусственным интеллектом для выживания в условиях, где обычная техника давно бы превратилась в груду металлолома.
Эволюция по расписанию
Ключевая особенность этих машин заключается в том, что их форму и логику движения разрабатывал не человек с линейкой, а алгоритм. Искусственный интеллект просчитывал тысячи вариантов конфигураций, чтобы найти ту, которая обеспечит максимальную живучесть. Результатом стали так называемые «метамашины» — структуры, собранные из небольших автономных блоков. Каждый такой блок — это полноценная единица, способная на самостоятельные действия, но в группе они работают как единый организм.
Когда потеря детали — не трагедия
Во время полевых испытаний исследователи из Northwestern University тестировали своих подопечных на разных типах покрытия. Роботы уверенно стартовали на траве, после чего без задержек переходили на бетон. Самое интересное начиналось в момент «травмирования». Когда робот терял часть своих модулей или получал повреждения, он не останавливался в ожидании сервисного центра. Система мгновенно меняла способ передвижения, адаптируясь к новой геометрии тела, и продолжала движение без какого-либо внешнего вмешательства или подсказки оператора.
Автономность на уровне клеток
Сами разработчики сравнивают свое произведение с биологическими организмами. Если разрезать такую конструкцию пополам, вы не получите две сломанные железяки. Вместо этого перед вами окажутся два отдельных робота, каждый из которых сохранит работоспособность. Такая живучесть открывает двери для использования подобных систем в поисково-спасательных операциях или при исследовании других планет, где ремонт невозможен по определению, а рельеф непредсказуем.
Это очередное подтверждение того, что будущее робототехники лежит не в создании сложных и хрупких механизмов, а в построении гибких систем, способных импровизировать на ходу. Пока что это лишь прототипы, но концепция «метамашин» выглядит значительно более перспективной, чем традиционные жесткие конструкции, которые становятся беспомощными после первой же серьезной преграды.
Кстати, пока одни ученые учат роботов выживать после расчленения, другие работают над их чувствительностью. Потеющие роботы Xiaomi показывают, как бионические конечности учатся ощущать мир через искусственную кожу, что делает их еще ближе к живым существам.