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AI开始创造生物了?仅用 26 秒设计出可行走的机器人!

  这是美国西北大学团队的最新研究成果,他们开发了一种新的 Al 算法,研究团队只用6个单词给 Al 下了一条指令:

  放眼望去,AI系统在所有的领域的应用都日渐广泛,但对于机器人的自动化设计还处于萌芽阶段。

  由于机器人的物理结构、感官和运动布局以及行为之间有复杂的相互依赖性,设计难度较大,目前主要是通过进化算法、随机进择,这样的一个过程需要在计算机虚拟环境中对数千甚至数百万个机器人做评估,从中选出合适的方案。这种方法不仅不能够确保最优设计,而且效率低下,大部分精力都花在评估进化死胡同上。

  而西北大学的 〝瞬间进化” 研究,引用他们的官方评价:“大自然花了数十亿时间才进化出第一个行走的生物,而新AI算法程序将其压缩到闪电般的速度。”

  研究团队避开了传统的“模拟方法”,而是使用了一种自动优化方法,通过追踪机器人的失败行为定位物理结构的错误设计,让 Al 能够以试错的方式自动尝试不同的机器人设计,从而按需、快速的在失败中找解决方案。

  用这种方式改进AI算法,比“模拟”的设计尝试降低了几个数量级,它能够以最少的先验假设快速找到设计方向,更快地优化机器人中互相依赖的部分,只需要 10 次尝试,就能在笔记本电脑上运行,用不到30秒的时间从零开始设计出一个机器人。

  2.找出机器人在整体形状、拓扑结构(空隙数量)、 肢体数量和形状、质量分布、肌肉组织和行为控制方面的不足;

  经过证明,这一过程只需重复九次(因此只需进行 10 次模拟),就能在构建设计时保留优化后的功能,这比最先进的物理机器人自动设计算法还要高效得多。

  AI先从一块大约肥皂大小的块状物质开始,起初这团物质只会摇晃,完全没有办法行走。

  Al清楚自己尚末达到目标,于是迅速迭代了设计,优化机器人的身体结构和肌肉组织,每次迭代,A都会评估自己设计的效果,随着一次次的优化进行,机器人的形状也从一开始的随机形状逐步确定下来。

  为了测试机器人能否在真实的生活中工作,研究人员按照 Al 的设计蓝图,3D 打印出模具,然后填充液态硅胶,几个小时后再将固化后的硅胶从模具中取出来,一个又软又有弹性机器人就诞生了。

  接着,研究人员通过不断的给它泵送空气,机器人的腿反复膨胀、收缩,在这一过程中缓慢稳定地走了起来,每秒可以行走半个身长距离,约为人类步速的一半。

  这个机器人与它的同类相比并不起眼,但它代表了 Al设计工具时代的一个开端。

  在整个过程中,最令人意想不到的是,Al想到了与自然界相同的行走方式:腿。

  与自然界对称的腿结构不同,Al设计的机器人有三条腿,脸是扁平的,还布满了孔。

  “这很有趣,因为我们没告诉 Al 机器人应该有腿”西北大学的研究人员表示:“它重新发现了腿是在陆地上行动的好方法”。

  除了腿之外,机器人身上的孔更奇怪,Al 似乎是随机打孔,因为研究人员说:“我们真不知道这些孔是做什么的,但知道它们很重要“,他说:“因为取消这些孔时,机器人要么不能再走路,要么走路变得不利索。“

  人类工程师在设计机器人时总是带着固有的思维惯性,而 Al可以创造人类从未考虑过的新的可能性,它能够在一定程度上帮助我们以不同的方式去思考。

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