Как ИИ создает нового робота за считанные секунды

Группа исследователей из Северо-Западного университета успешно разработала первый в мире искусственный интеллект (ИИ), способный создавать проекты роботов с нуля. Этот инновационный ИИ был подвергнут тестированию путем предоставления ему простой задачи: разработать робота, способного передвигаться по плоской поверхности. Впечатляет то, что, в отличие от природы, которой потребовалось миллиарды лет для эволюции первых шагающих видов, новый алгоритм способен создать работоспособного робота всего за несколько секунд.

Однако важно отметить, что эта ИИ-программа не только быстра, но и удивительно доступна, работая на обычных персональных компьютерах и способной генерировать новые концепции и дизайны с нуля. Это выделяет ее из ряда других систем искусственного интеллекта, которым часто требуются мощные суперкомпьютеры и обширные наборы данных. Более того, даже после обработки всех доступных данных, эти системы ограничены пределами человеческого творчества и могут только имитировать существующие идеи.

Сэм Кригман, руководитель исследования из Северо-Западного университета, описывает свое открытие как "мгновенную эволюцию", так как ИИ был способен сразу создать дизайн робота, который не имел аналогов среди существующих видов на Земле. Кригман, доктор кафедры информатики, машиностроения, химической и биологической инженерии в Инженерной школе Маккормика Северо-Западного университета, совместно с коллегами из Массачусетского технологического института и Университета Вермонта работал над этим проектом в течение нескольких лет, прежде чем достичь этого значительного прорыва.

Сначала Кригман привлек внимание общественности в начале 2020 года своими живыми роботами, созданными из биологических клеток. Сейчас его команда видит новый ИИ как следующий этап в исследовании потенциала искусственной жизни. Несмотря на то, что робот выглядит скромно и создан из неорганических материалов, это маркирует начало новой эпохи в области искусственных интеллектов, которые, подобно животным, способны напрямую взаимодействовать с окружающим миром.

Программа искусственного интеллекта способна начать проектирование с любой задачи, но в данном случае исследователи начали с запроса на создание физической машины, способной передвигаться по поверхности земли, и дали свободу ИИ воплотить эту задачу в жизнь.

Компьютер стартовал с блока размером с кусок мыла. Он мог покачиваться, но определенно не мог ходить. Зная, что цель еще не достигнута, ИИ быстро переработал дизайн. На каждом этапе ИИ анализировал конструкцию, выявлял недостатки и сокращал объем блока, чтобы улучшить его структуру. В результате смоделированный робот приобрел способность подпрыгивать, затем прыгать вперед и даже шагать. Всего потребовалось девять попыток, прежде чем робот смог проходить половину своей длины за секунду, приближаясь к скорости среднего человеческого шага.

Весь процесс проектирования, начиная с неформатного блока с нулевой подвижностью и заканчивая полноценным шагающим роботом, занял всего 26 секунд на ноутбуке. Этот процесс позволяет наблюдать за эволюцией в действии, где ИИ создает все более совершенные формы роботов в реальном времени, что ранее требовало недель разработки и множества попыток на суперкомпьютерах и миллиарды лет эволюции.

Интересно, что ИИ пришел к тому же решению, что и природа, когда дело касается ходьбы — ноги. Однако вместо симметричных концепций природы, ИИ предпочел другой подход, создав робота с тремя ногами, плавниками по спине, плоским лицом и отверстиями по всему телу. ИИ самостоятельно открыл эффективность ног для передвижения по суше и использовал их в дизайне робота.

Для проверки функциональности смоделированного робота в реальном мире, исследователи создали 3D-слепок его негативного пространства и заполнили его силиконовым каучуком, что позволило ему стать гибким и мягким. Робот, наполняемый воздухом, продемонстрировал способность расширять и сжимать свои ноги, создавая медленное, но устойчивое передвижение. Отверстия по всему телу робота остаются загадкой, но их важность в дизайне подтверждается. Они, возможно, снижают вес и повышают гибкость робота, позволяя ему гибко двигаться при ходьбе.

Исследователь Сэм Кригман выразил свой восторг от дизайна робота, который значительно отличается от традиционных роботов, создаваемых человеком. Он подчеркнул, что ИИ может вдохновлять на создание новых инструментов и методов, несмотря на их несхожесть с знакомыми объектами, и помочь решить сложные проблемы.

Хотя этот робот ИИ на данный момент способен на небольшое передвижение, будущие возможности для использования подобных инструментов созданными ИИ включают исследование развалившихся зданий, поиск заблокированных людей и животных, диагностику проблем в канализационных системах, а также создание нанороботов для медицинских целей. Это открывает новую эпоху в разработке и использовании ИИ-инструментов.