Unohda se, mitä näet elokuvissa. Useimmat robotit istuvat tehtaalla jossain tekemässä tylsää, toistuvaa työtä. Vaikka heidän ohjelmistonsa haaveilevat mielenkiintoisemmasta työstä, heidän fyysinen muoto pysyy kiinteänä kokoamispäivästään siihen hetkeen asti, kun he yhdistyvät.
Mutta sen ei tarvitse olla niin, sanovat “evo devo robo” - evoluutiokehitysrobotiikan pioneerit, joka soveltaa luonnonvalinnan ja biologisen kehityksen periaatteita koneiden suunnitteluun.
Vermontin yliopiston tietotekniikan tutkija Josh Bongard suunnittelee robotteja, jotka käyvät läpi kasvunsa. Ahdistuneiden teini-ikäisten tapaan he kokevat hankalan fyysisen kehityksen ajan, ennen kuin löytävät paikkansa maailmassa.
Bongardin virtuaalikokeet mallinevat tarkalleen robottitoiminnot tietokoneella, aloittaen rajattomalla, matomaisella koneella, jolla on useita kehon osia. Sillä on yksi tavoite: etene tasaisen pinnan yli kohti valonlähdettä. Mutta sen sijaan, että annettaisiin robotille täydet ohjeet, Bongard tuottaa koko joukon robotteja ja antaa evoluution tehdä työn.
Jokainen virtuaalinen robotti liikkuu satunnaisesti - esimerkiksi yksi segmentti saattaa siirtää tuumaa vasemmalle ja toinen voi taipua 90 astetta. Vaikka suurin osa robotista lepää toivottomasti, muutama satunnaisesti työntää eteenpäin. Kaikkien pienten edistysaskeleiden takana olevat vaiheet tallennetaan ja yhdistetään prosessissa, joka jäljittelee geenien sekoittumista elävissä, lisääntyvissä olennoissa. Sitten jossain vaiheessa Bongard astuu sisään ja antaa onnistuneille robotille jalat. Ja evoluutio jatkuu.
Bongard on huomannut, että hän voi kehittää rappion, joka kävelee pystyssä vain 100 sukupolvessa. Sitä vastoin jo muodostuneilla jaloilla alkava supistuminen vie 250 sukupolvea. "On järkevää pysyä lähellä maata, kun olet nuori", hän sanoo, "ja kasvaa vain vähitellen jalat ja seistä pystyssä, mikä tekee sinusta epävakaamman."
Robotti, joka voi kasvaa, olisi erittäin hyödyllinen. Kuvittele avaruusalus, joka laskeutuu vieraalle maailmalle ja kasvattaa ylimääräisiä jalkoja, kun se kohtaa petollisen maaston. Tai etsintä- ja pelastusbotti, joka morfoi varastosta hoikkaan navigoidakseen tiukassa raossa. Mutta onko tällainen kone koskaan enemmän kuin tietokone simulointi? "Se on viimeinen valmistusvaihe, joka on aina ahdistanut robotteja", sanoo Hod Lipson, joka johtaa Cornellin yliopiston Creative Machines Labia. "Voit suunnitella hulluja robotteja, mutta lopulta ne täytyy tehdä."
Lipsonin työ voi auttaa. Hän on käyttänyt kolmiulotteista tulostinta robotin komponenttien polttamiseen ja on osoittanut koneen, joka pystyy koottamaan kopioita itsestään esivalmistettujen komponenttien kanssa. Nämä harrastukset viittaavat siihen, että saattaa olla mahdollista suunnitella robotti, joka valmistaa itse - eli kehittää kehosuunnitelman ja rakentaa sen.
Toistaiseksi Bongard haluaa muiden liittyvän kokeiluihin. Elokuussa hän antoi virtuaalirobottinsa saataville verkossa. Hän kutsuu heitä ludobotiksi, ludoksi latinalaisesta näytelmästä . "Kädelliset on kehitetty tunnistamaan limpsi toisessa eläimessä", hän sanoo. ”Haluamme joukkoluokan robotiikan”, jotta ihmiset voivat rakentaa koneita, seurata liikkumistaan ja korjata virheitä.
