AI len za pár sekúnd navrhla unikátneho chodiaceho robota

Tím vedený výskumníkmi z Northwestern University vyvinul doteraz prvú umelú inteligenciu (AI), ktorá dokáže inteligentne navrhovať roboty úplne od základov. Na jej otestovanie výskumníci zadali systému jednoduchý pokyn: Navrhni robota, ktorý dokáže chodiť po rovnom povrchu. Nový algoritmus to zvládol len za niekoľko sekúnd. Program umelej inteligencie je nielen rýchly, ale navyše beží aj na skromne vybavenom osobnom počítači, pričom od základu navrhuje úplne nové štruktúry. To je v ostrom kontraste s inými systémami umelej inteligencie, ktoré často vyžadujú energeticky náročné superpočítače a kolosálne veľké súbory údajov. A aj po spracovaní všetkých týchto údajov iba napodobňujú minulé práce ľudí bez schopnosti generovať nové nápady.

 „Umelej inteligencii sme povedali, že chceme robota, ktorý by dokázal chodiť po zemi. Potom sme jednoducho stlačili tlačidlo a hotovo!  V okamihu vygenerovala plán robota, ktorý sa vôbec nepodobá na žiadne zviera, ktoré kedy chodilo po zemi. Tento proces nazývam 'okamžitá evolúcia',“ povedal Sam Kriegman z Northwesternu, ktorý prácu viedol.

Začiatkom roka 2020 si Kriegman získal širokú pozornosť médií za vývoj xenobotov, prvých živých robotov vyrobených výlučne z biologických buniek. Teraz Kriegman a jeho tím považujú svoju novú umelú inteligenciu za ďalší pokrok v snahe preskúmať potenciál umelého života. Samotný robot je nenápadný. A zatiaľ je vyrobený z anorganických materiálov. Kriegman však tvrdí, že predstavuje prvý krok v novej ére nástrojov navrhnutých umelou inteligenciou, ktoré môžu podobne ako zvieratá priamo pôsobiť na svet.

Hoci program umelej inteligencie môže začať s akýmkoľvek podnetom, Kriegman a jeho tím začali s jednoduchou požiadavkou navrhnúť fyzický stroj schopný chodiť po zemi. Tu sa vstupy výskumníkov skončili a úlohu prevzala umelá inteligencia. Počítač začal s kvádrom vo veľkosti kocky mydla. Mohol sa hýbať, ale rozhodne nie chodiť. S vedomím, že ešte nedosiahla svoj cieľ, AI rýchlo zopakovala návrh. Pri každej iterácii AI vyhodnotila svoj dizajn, identifikovala nedostatky a oddelila simulovaný blok, aby aktualizovala jeho štruktúru.

Nakoniec sa simulovaný robot mohol odraziť na mieste, potom poskočiť dopredu a potom sa posúvať. Nakoniec – už po deviatich pokusoch – AI vytvorila robota, ktorý dokázal prejsť polovicu dĺžky svojho tela za sekundu, čo je približne polovica rýchlosti priemerného ľudského kroku. Celý proces návrhu od beztvarého kvádra s nulovým pohybom až po plnohodnotného chodiaceho robota trval na notebooku len 26 sekúnd. Umelá inteligencia prekvapivo sama prišla na rovnaké riešenie pre chôdzu ako príroda: nohy. Na rozdiel od symetrických konštrukcií prírody však AI zvolila iný prístup. Výsledný robot má tri nohy, plutvy pozdĺž chrbta, rovnú čelnú stranu a je posiaty dierami.

„Je to zaujímavé, pretože sme AI nepovedali, že robot má mať nohy,“ povedal Kriegman. „Prišla na to, že nohy sú dobrý spôsob, ako sa pohybovať po súši. Pohyb na nohách je v skutočnosti najefektívnejšou formou pohybu po súši.“ Aby zistili, či by simulovaný robot mohol fungovať v reálnom živote, Kriegman a jeho tím použili robota navrhnutého umelou inteligenciou ako predlohu. Najprv vytlačili 3D formu negatívneho priestoru okolo tela robota. Potom formu naplnili tekutou silikónovou gumou a nechali ju niekoľko hodín vytvrdnúť. Keď tím vytiahol stuhnutý silikón z formy, bol mäkký a pružný.

Teraz bolo potrebné zistiť, či sa simulované správanie robota – chôdza – zachová aj vo fyzickom svete. Výskumníci naplnili gumové telo robota vzduchom, čím sa jeho tri nohy roztiahli. Keď sa z tela robota vypustil vzduch, nohy sa stiahli. Neustálym pumpovaním vzduchu do robota sa ten opakovane rozpínal a následne zmršťoval, čo spôsobovalo pomalý, ale stabilný pohyb.

Zatiaľ čo nohy dávajú zmysel, otvory sú zvláštnym doplnkom. Umelá inteligencia prerazila diery po celom tele robota na zdanlivo náhodných miestach. Kriegman predpokladá, že pórovitosť znižuje hmotnosť a dodáva pružnosť, čo umožňuje robotovi ohýbať nohy pri chôdzi. „Keď ľudia navrhujú roboty, máme tendenciu navrhovať ich tak, aby vyzerali ako známe predmety,“ povedal Kriegman. „Ale umelá inteligencia môže vytvoriť nové možnosti a nové cesty vpred, o ktorých ľudia nikdy ani neuvažovali. Mohla by nám pomôcť myslieť a snívať inak. A to by nám mohlo pomôcť vyriešiť niektoré z najťažších problémov, ktorým čelíme.“

Zdroj: neurosciencenews.com.