هوش مصنوعی یک ربات پیاده روی جدید را در چند ثانیه طراحی کرد. این ربات هنوز هم در حال آزمایش است، اما پتانسیل زیادی دارد.
مدل جدیدی که روی کامپیوترهای شخصی کار می کند، می تواند ساختارهای کاملاً جدیدی را از ابتدا ایجاد کند. این هوش مصنوعی با یک دستور ساده “طراحی یک واکر” را شروع می کند و سپس به تدریج یک ربات عجیب و غریب، متخلخل و سه پا را شکل می دهد که می تواند به آرامی و پیوسته حرکت کند.
این مدل با سایر مدل های هوش مصنوعی که به داده های عظیم و محاسبات پرقدرت نیاز دارند، متفاوت است. این هوش مصنوعی می تواند از ابتدا ساختارهای جدیدی ایجاد کند، که می تواند منجر به پیشرفت های مهم در زمینه های مختلف از جمله جستجو و نجات و فناوری نانو پزشکی شود.
با این روش جدید یک ربات پیاده روی جدید را در عرض 26 ثانیه تنها با استفاده از یک لپتاپ ساده طراحی کرد. این ربات از یک قسمت ثابت شروع شد و به تدریج به یک موجود متحرک تبدیل شد و ساختاری کاملاً جدید و نوآورانه دارد که از سه پا و بدن متخلخل تشکیل شده است.
این ربات هوش مصنوعی متفاوت از مدلهای معمولی است که از دادههای عظیم و محاسبات قدرتمند استفاده میکنند و میتواند از ابتدا ساختارها و مدلهای جدیدی را ایجاد کند، که منجر به پیشرفتهای مهم در زمینههای مختلف از جمله جستجو و نجات و فناوری نانو در پزشکی شود.
هوش مصنوعی جدید می تواند ربات ها را از ابتدا به صورت هوشمند طراحی کند
محققان یک هوش مصنوعی جدید را آزمایش کردند که میتواند رباتها را طراحی کند. آنها به هوش مصنوعی دستور دادند یک ربات پیادهروی طراحی کند که بتواند روی یک سطح صاف حرکت کند.
این در حالی است که در طبیعت میلیاردها سال طول کشید تا اولین موجودات زنده روی زمین راه بروند، این روش جدید فقط چند ثانیه طول کشید تا یک ربات پیادهروی موفق را طراحی کند.
این سیستم جدید نه تنها سریع است، بلکه روی یک لپتاپ معمولی اجرا میشود و رباتهایی با ساختارهای کاملاً جدید را از ابتدا طراحی میکند. این در مقایسه با سیستمهای هوش مصنوعی دیگر که به ابررایانههای قدرتمند و مجموعه دادههای عظیم نیاز دارند، بسیار چشمگیر است. حتی آن سیستمهای قدرتمند نیز نمیتوانند ایدههای جدید تولید کنند و فقط میتوانند از کارهای گذشته انسان تقلید کنند.
سام کریگمن، استادیار علوم کامپیوتر، مهندسی مکانیک و مهندسی شیمی و بیولوژیکی در دانشگاه Northwestern، که این کار را رهبری می کرد، گفت: «ما یک الگوریتم طراحی بسیار سریع مبتنی بر هوش مصنوعی را کشف کردیم که ترافیک تکامل را دور می زند، بدون اینکه از تعصبات طراحان انسانی عقب نشینی کنیم.»
او توضیح داد که الگوریتم آنها به طور تصادفی ویژگی های مختلف را برای ربات ها آزمایش می کند و سپس آنهایی را که عملکرد بهتری دارند حفظ می کند. این فرآیند را می توان در عرض چند ثانیه تکرار کرد، که بسیار سریعتر از تکامل طبیعی است.
در آزمایشات، الگوریتم کریگمن ربات هایی را طراحی کرد که می توانستند روی انواع سطوح، از جمله سنگ، چمن و شن راه بروند. ربات ها همچنین می توانستند از موانع عبور کنند و به طور موثر حرکت کنند.
از ربات های زنده تا موجودات جدید
این استاد علوم کامپیوتر و مهندسی در دانشگاه نورثوسترن، در سال 2020 توجه رسانهها را به خود جلب کرد. او و تیمش xenobots را طراحی کرده اند، که در واقع اولین رباتهای زنده ای هستند که از سلولهای قورباغه ساخته شده اند.
کریگمن و تیمش اکنون یک هوش مصنوعی جدید را توسعه دادهاند که میتواند رباتهایی را طراحی کند که از مواد معدنی ساخته شدهاند. این رباتها هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند، اما کریگمن معتقد است که آنها پتانسیل ایجاد یک عصر جدید از ابزارهای هوش مصنوعی را دارند که میتوانند به طور مستقیم بر روی جهان تأثیر بگذارند.
این رباتها میتوانند برای طیف وسیعی از کاربردها، از جمله امدادرسانی، درمان بیماری و محیط زیست، استفاده شوند. او همچنین معتقد است که این رباتها میتوانند به ما در درک بهتر خودمان و جایگاه ما در جهان کمک کنند.
حرکت ربات تنها در چند ثانیه
آنها از یک برنامه هوش مصنوعی برای طراحی یک ربات فیزیکی استفاده کردند که میتواند روی زمین راه برود. آنها به هوش مصنوعی گفتند که فقط یک ماشین فیزیکی میخواهند که بتواند راه برود، و هوش مصنوعی کار را به عهده گرفت.
کامپیوتر با یک بلوک به اندازه یک تکه صابون شروع کرد. این بلوک میتوانست حرکت کند، اما نمیتوانست راه برود. هوش مصنوعی میدانست که هنوز به هدف خود نرسیده است، بنابراین به سرعت طراحی را تکرار کرد.
با هر بار تکرار، هوش مصنوعی طراحی را ارزیابی کرد، نقصها را شناسایی کرد و بلوک را کاهش داد تا ساختار آن را بهروزرسانی کند.
در ابتدا، ربات شبیهسازی شده فقط میتوانست تکان بخورد. با گذشت زمان، هوش مصنوعی آن را بهبود بخشید تا بتواند بپرد، به جلو بپرد و سپس به هم بزند. سرانجام، پس از 9 تلاش، هوش مصنوعی روباتی تولید کرد که میتوانست نصف طول بدن خود را در هر ثانیه راه برود.
کل فرآیند طراحی، از یک بلوک بی شکل با حرکت صفر تا یک ربات راه رفتن کامل، فقط 26 ثانیه طول کشید.
کریگمن گفت: «هوش مصنوعی میتواند بدنههای ربات را در زمان واقعی بهبود بخشد. این بدان معناست که اکنون هر کسی میتواند تکامل را در عمل تماشا کند.»
قبلاً، رباتهای در حال تکامل به هفتهها آزمون و خطا در یک ابر رایانه نیاز داشتند. این به این دلیل است که تکامل یک فرآیند کند و پر از خطا است. هوش مصنوعی این فرآیند را بسیار سریعتر و کارآمدتر میکند. او گفت :«ما راهی برای حذف چشم بند تکامل پیدا کردیم. اکنون میتوانیم میلیاردها سال تکامل را در یک لحظه فشرده کنیم.»
هوش مصنوعی راه رفتن را برای ربات ها در چند ثانیه یاد می دهد
هوش مصنوعی با استفاده از الگوریتمهای یادگیری ماشین، راه حلی برای پیاده روی رباتها ارائه میکند که مشابه راه حل طبیعت است؛ برخلاف طرحهای کاملاً متقارن طبیعت، هوش مصنوعی رویکرد متفاوتی را در پیش میگیرد. ربات به دست آمده دارای سه پا، باله هایی در امتداد پشت، صورت صاف و پر از سوراخ است.
این استاد دانشگاه گفت: «جالب است زیرا ما به هوش مصنوعی نگفتیم که یک روبات باید پا داشته باشد. او دوباره کشف کرد که پاها راه خوبی برای حرکت در خشکی هستند. حرکت پاها در واقع کارآمدترین شکل حرکت زمینی است.»
برای اینکه ببینند آیا ربات شبیه سازی شده می تواند در زندگی واقعی کار کند، کریگمن و تیمش از ربات طراحی شده با هوش مصنوعی به عنوان طرح اولیه استفاده کردند. ابتدا، آنها قالبی از فضای منفی اطراف بدن ربات را پرینت سه بعدی کردند. سپس قالب را با لاستیک سیلیکونی مایع پر کردند و اجازه دادند چند ساعتی بماند. هنگامی که تیم سیلیکون جامد شده را از قالب بیرون آورد، نرم و انعطاف پذیر بود.
اکنون زمان آن رسیده بود که ببینند آیا رفتار شبیه سازی شده ربات – راه رفتن – در دنیای فیزیکی حفظ شده است یا خیر. محققان بدنه ربات لاستیکی را با هوا پر کردند و سه پای آن را منبسط کردند. وقتی هوا از بدن ربات خارج شد، پاها منقبض شدند. با پمپاژ مداوم هوا به داخل ربات، ربات به طور مکرر منبسط شد و سپس منقبض شد – که باعث حرکت آهسته اما پیوسته شد.
طراحی عجیب
در حالی که تکامل پاها منطقی است، سوراخ های بدن ربات عجیب به نظر می رسند. هوش مصنوعی سوراخ هایی را در سراسر بدن ربات در مکان های به ظاهر تصادفی ایجاد کرد. کریگمن فرض می کند که تخلخل وزن را کاهش می دهد و انعطاف پذیری را افزایش می دهد و به ربات این امکان را می دهد تا پاهای خود را برای راه رفتن خم کند.
او گفت: «ما واقعاً نمی دانیم این حفره ها چه کار می کنند، اما می دانیم که مهم هستند. چون وقتی آنها را می بریم، ربات یا دیگر نمی تواند راه برود یا نمی تواند راه برود.»
به طور کلی، کریگمن از طراحی ربات شگفت زده و مجذوب شده است، و خاطرنشان می کند که بیشتر ربات های طراحی شده توسط انسان یا شبیه انسان، سگ یا هاکی هستند.
کریگمن می گوید: «زمانی که انسان ها ربات ها را طراحی می کنند، ما تمایل داریم آن ها را به گونه ای طراحی کنیم که شبیه اشیاء آشنا باشند. اما هوش مصنوعی می تواند امکانات جدید و مسیرهای جدیدی را ایجاد کند که انسان ها هرگز به آن فکر نکرده اند. این می تواند به ما کمک کند متفاوت فکر کنیم و رویاپردازی کنیم. و این ممکن است به ما کمک کند تا برخی از دشوارترین مشکلاتی را که با آن روبرو هستیم حل کنیم.»
ظرفیتهای آینده با هوش مصنوعی
اگرچه اولین ربات هوش مصنوعی فقط به جلو حرکت می کند، کریگمن امکانات زیادی را برای ابزارهایی که توسط همان برنامه طراحی شده اند، تصور می کند.
به عنوان مثال، ربات های مشابه می توانند در میان آوارهای ساختمان های فروریخته حرکت کنند و علائم حرارتی و ارتعاشی را برای یافتن افراد و حیوانات به دام افتاده دنبال کنند. یا می توانند از سیستم های فاضلاب برای تشخیص مشکلات، باز کردن گرفتگی لوله ها و تعمیر آسیب عبور کنند.
هوش مصنوعی همچنین ممکن است قادر به طراحی نانو ربات هایی باشد که وارد بدن انسان می شوند و از طریق جریان خون برای باز کردن انسداد شریان ها، تشخیص بیماری ها یا کشتن سلول های سرطانی هدایت می شوند.
کریگمن می گوید: «تنها چیزی که مانع از این ابزارها و درمان های جدید می شود این است که ما هیچ ایده ای برای طراحی آنها نداریم.» خوشبختانه، هوش مصنوعی ایده های خودش را دارد.
