Ученые приблизились к созданию по-настоящему независимых роботов, способных не только принимать решения, но и физически изменяться, адаптироваться, а при необходимости — даже восстанавливаться, и все это без внешнего вмешательства.
Новая работа специалистов Колумбийского университета, получившая название «роботический метаболизм», открывает возможность создания машин, которые могут расти, лечиться и «питаться» за счет окружающей среды или других роботов. Принцип, вдохновленный биологическими процессами, впервые был реализован в форме простых модульных устройств, которые соединяются друг с другом, образуя более сложные формы и даже могут эволюционировать в процессе своей деятельности.
Основой этой разработки стала система Truss Link — модуль в виде короткой палочки с магнитными соединениями, напоминающий детали известного детского магнитного конструктора Geomag. Эти модули способны соединяться под разными углами, а также расширяться и сжиматься. Благодаря своей универсальной конструкции, они могут самостоятельно формировать двумерные фигуры, которые затем трансформируются в трехмерные роботизированные структуры. Каждый модуль выступает в роли строительного элемента, из которых могут «вырастать» все более функциональные машины. Одним из примеров, представленных в исследовании, стал трехмерный тетраэдрический робот, который подключил к себе дополнительный модуль, использовав его как трость, что позволило ему ускорить свое движение более чем на 66%.
Хотя искусственный интеллект достиг значительных успехов в обработке данных и обучении, тела большинства современных роботов остаются статичными, не способными к адаптации и одноразовыми. Профессор Ход Липсон, руководитель лаборатории Creative Machines и один из авторов работы, считает, что именно это ограничивает возможности роботов в реальной жизни. Природные организмы, в отличие от них, эволюционировали как гибкие, самовосстанавливающиеся системы, которые могут использовать элементы других организмов — аминокислоты, клетки — для собственного роста и восстановления. Ученые убеждены, что машины должны научиться делать то же самое: перерабатывать детали, обмениваться компонентами и восстанавливать себя без участия человека.
Такой подход не только открывает новые горизонты для робототехники, но и делает возможным существование целых «экосистем» роботов, которые смогут выживать и адаптироваться в непредсказуемых условиях, например, во время спасательных операций после стихийных бедствий или в ходе миссий в глубоком космосе. По словам Филиппа Мартина Вайдера, ведущего автора работы, роботический метаболизм позволяет перейти от чисто цифровой автономии — когда ИИ просто принимает решения — к автономии физической, когда робот способен изменять свое тело под конкретную задачу. Это означает, что в будущем ИИ будет не только писать тексты или анализировать данные, но и также строить собственное роботизированное тело.