Okamžitá evoluce: AI algoritmus extrémně zrychlil vývoj designu robotů

Tvůrci populárních Xenobotů z žabích buněk vylepšili algoritmus vybavený umělou inteligencí pro vývoj nových designů. Namísto měsíců na superpočítači navrhuje designy za pár sekund. Jeho nápady jsou neotřelé, skoro šílené, ale fungují. Umělá inteligence netrpí potřebou vyrábět kopie člověka či zvířat a její fantazie je nespoutaná.

Přicházejí dítka okamžité evoluce. Kredit: Northwestern University.

Lidé si obvykle představují evoluci jako velmi pomalý a slepý proces. Evoluce nemá žádného operátora a nesměřuje k žádnému cíli. Přesto dovede být za vhodných podmínek velmi slušně rychlá, protože přírodní výběr je stejně neuvěřitelně jednoduchý jako efektivní. Nový algoritmus založený na umělé inteligenci zrychluje evoluční mechanismy ještě víc a dokáže navrhnout fungující evoluční design pro roboty během pár sekund.

Sam Kriegman s novým mazlíkem. Kredit: Northwestern University.

Nejprve pro upřesnění, nejde o humanoidní umělé lidi, kteří by se šikovali pro převzetí světa. Tohle je počin amerického týmu, který vede Sam Kriegman z Northwestern University, a který před dvěma lety skóroval v headlinech po celém světě s podivuhodnými bioroboty Xenoboty, v podstatě schopnými reprodukce. Kriegman s kolegy použili při vývoji Xenobotů ranou verzi AI algoritmu, které měla za úkol vymyslet optimální tvar Xenobotů a nakonec dospěla k „pacmanovi.“

Designy populárních xonobotů z roku 2020. Kredit: Kriegman, S., Blackiston, D., Levin, M., Bongard, J., Wikimedia Commons, CC BY 4.0.

Zmíněný algoritmus s umělou inteligencí byl strašlivě výpočetně náročný. Běžel na superpočítači, kterému trvalo měsíce, než přišel s „pacmanem.“ Vědci AI algoritmus vylepšili tam, aby pohodlně fungoval na běžném počítači. Jak říká Kriegman, původní algoritmus pracoval celé týdny metodou pokusu a omylu, přičemž musel projít pomyslnými miliony a miliony let evoluce, aby vytvořil fungující design. Nová verze algoritmu využívá evoluční mechanismy mnohem efektivněji a její tvůrci mluví o „okamžité evoluci“ (Instant evolution).

Kriegman a spol. otestovali novou technologii vývojem designu robota, který měl chodit po rovině. Systém přitom neměl k dispozici žádné předchozí znalosti o vývoji kráčejících robotů. Po 26 sekundách a 9 generacích designu vznikl jednoduchý robot, který ujde polovinu své délky za sekundu po třech končetinách umístěných v řadě. Výsledný design je zvláštní. Není třeba úplně jasné, proč má tři otvory u končetin. Přesto ale funguje. Badatelé podle tohoto designu postavili silikonový model robota, který se opravdu pohyboval při vhánění vzduchu do „těla“ robota.

Vývoj technologie okamžité evoluce pokračuje. V budoucnu by měla sloužit k vývoji robotů i dalších zařízení pro rozmanité aplikace, včetně záchrany obětí nehod a katastrof, oprav potrubí a jiné infrastruktura nebo třeba medicínských zákroků v lidském těle. Kriegman je přesvědčený, že když stavíme humanoidní roboty, velmi nás to omezuje v možných řešeních. Umělá inteligence, pokud víme, netrpí potřebou vytvářet kopie lidských postav, což jí dává příležitost k většímu tvůrčímu rozletu.

Video: AI designs new robot from scratch in seconds