Живые ноги из алгоритмов: невероятная эволюция ИИ

На YouTube-канале Cozmouz завершился необычный эксперимент, в рамках которого искусственный интеллект обучали управлять виртуальной многоножкой.

Этот проект, сочетающий в себе науку, технологии и творчество, позволил зрителям увидеть, как из простой трёхмерной модели постепенно формируется существо, движения которого выглядят пугающе реалистичными, напоминая поведение настоящих многоножек.

На начальном этапе эксперимента модель представляла собой неподвижный объект, лишённый какой-либо динамики. Её "мозг" был создан на основе нейронной сети, состоящей из двух уровней и включающей 2048 узлов.

Для обучения использовался алгоритм оптимизации проксимальной политики (PPO), который считается эффективным инструментом для ускорения процесса. Виртуальная многоножка получила возможность двигаться благодаря суставам, способным вращаться в двух направлениях — по осям Y и Z. Задача заключалась в том, чтобы нейронная сеть научилась управлять этими движениями, обеспечивая быстрое перемещение в заданном направлении.

Для этого в качестве входных данных использовались показатели угловой скорости, положения суставов, а также информация о контакте с поверхностью, собираемая в реальном времени.

Первый прототип многоножки выглядел довольно примитивно — это было небольшое существо с семью сегментами и 14 ногами, которое на старте эксперимента казалось скорее гротескным, чем функциональным.

Однако он послужил основой для создания более сложной версии. Второй прототип уже насчитывал 21 сегмент и 42 ноги, что сделало его гораздо ближе к реальным многоножкам по внешнему виду и поведению.

В процессе обучения искусственный интеллект продемонстрировал впечатляющие результаты. Постепенно модель освоила волнообразные движения, характерные для настоящих многоножек, когда ноги двигаются не одновременно, а последовательно, создавая плавный и эффективный шаг. Примечательно, что нейронная сеть достигла этого без предварительных знаний о биологии — алгоритм самостоятельно нашёл решение, которое оказалось удивительно похожим на естественные эволюционные механизмы.

Зрители могли наблюдать за процессом под динамичный монтаж и фоновую музыку, однако за кадром искусственный интеллект проходил через серьёзные испытания.

Все неэффективные действия наказывались, а со временем добавлялись дополнительные сложности, такие как необходимость избегать препятствий в виде снарядов. Через множество попыток и ошибок модель научилась не только управлять ногами, но и координировать движения всего тела, что позволило ей двигаться быстрее и гибче.

Проект Cozmouz под названием WHAT-centipede стал не просто занимательным цифровым экспериментом, а наглядным примером того, как простые правила и обратная связь могут приводить к появлению сложных форм поведения. Этот опыт продемонстрировал, как искусственные системы способны имитировать природные процессы, создавая движения, которые выглядят элегантно и естественно, несмотря на их искусственное происхождение.

Уточнения

Иску́сственный интелле́кт или ИИ (англ. artificial intelligence; AI) в самом широком смысле — это интеллект, демонстрируемый машинами, в частности компьютерными системами.