ربات‌ها اغلب با ساختن ربات‌های انسان‌نما برای کارهای خانه، ماشین‌های کرم‌مانندی که در تونل‌ها می‌خزند، و دستگاه‌های چهارپایی که شبیه یوزپلنگ برای دویدن و پریدن هستند، از طبیعت کپی می‌کنند. اما معمولا ابتدا یک بدن حیوان مانند طراحی می کنند و سپس هوش مصنوعی را برای کنترل آن آموزش می دهند. با این حال، در موجودات زنده، بدن و مغز با هم رشد می کنند تا با وظایف پیچیده کنار بیایند. بنابراین برخی از محققان صفحه ای از کتاب طبیعت را برای طراحی ربات های هوشمند و سازگار به امانت می گیرند.
در آخرین نمونه، روبات‌های تکاملی مؤسسه فناوری ماساچوست یک محیط مجازی ایجاد کرده‌اند که در آن الگوریتم‌ها می‌توانند هم شکل فیزیکی ربات نرم و هم کنترل‌کننده‌اش را طراحی و بهبود بخشند تا به طور همزمان تکامل یابند. در این فضای دیجیتالی به نام Evolution Gym، الگوریتم‌ها می‌توانند ربات‌ها را برای بیش از 30 کار مختلف از جمله حمل و هل دادن بلوک‌ها، معکوس کردن، مقیاس‌بندی موانع و بالا رفتن از شفت‌ها توسعه دهند. هنگامی که محققان MIT از الگوریتم های خود در برنامه برای هر کار استفاده کردند، نرم افزار ربات کارآمدتری نسبت به انسان ایجاد کرد.
جاگدیپ باتیا، دانشجوی آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی انستیتوی فناوری ماساچوست گفت: "هدف آینده این است که هر کاری را بر عهده بگیریم و بگوییم: "روبات بهینه را برای انجام این کار برای من طراحی کن." او این مطالعه را در کنفرانس سیستم های اطلاعات عصبی در 9 دسامبر ارائه کرد.
Evolution Gym متکی بر دو الگوریتم است که نتایج را به عقب و جلو انتقال می دهد. اولا، الگوریتم بهینه سازی طراحی "مجموعه ای از طرح های تصادفی ربات را ایجاد می کند." این الگوریتم هر ربات نرم را با ترکیب 100 بلوک ساختمانی مجزا ایجاد می کند که می توانند صلب یا انعطاف پذیر باشند و می توانند به صورت عمودی یا افقی حرکت کنند. این طرح‌های تکه‌کاری سپس وارد الگوریتم کنترل و بهینه‌سازی می‌شوند، که برای هر ربات یک "مغز" تولید می‌کند که به آن اجازه انجام یک کار را می‌دهد. این کنترلر محاسبه می کند که هر واحد چه زمانی و چقدر باید فعال شود - برای مثال، چقدر و چند بار یک واحد متحرک افقی فعال می شود - تا همه آنها با هم کار کنند تا ربات را در صورت نیاز حرکت دهند. سپس طرح‌های مختلف ربات، یک کار تعیین‌شده را در Evolution Gym آزمایش می‌کنند، در حالی که الگوریتم کنترل و بهینه‌سازی عملکرد آنها را اندازه‌گیری می‌کند و نتایج الگوریتم طراحی را برمی‌گرداند.
اصول تکاملی را معرفی کنید. بهاتیا می‌گوید: الگوریتم طراحی پیکربندی‌های نامناسب را حذف می‌کند، «مناسب‌ترین طرح‌ها را نگه می‌دارد، کمی آنها را تغییر می‌دهد و می‌بیند که آیا عملکرد بهتری دارند یا خیر». این امر در حالی ادامه می‌یابد که روبات‌ها از الگوریتم طراحی به الگوریتم کنترل‌کننده تا تست در وسط سالن Evolution Gym و بازگشت به الگوریتم طراحی تا زمانی که سیستم به بالاترین نتیجه دست یابد، ادامه می‌یابد. این فرآیند منجر به بهترین ترکیب طراحی و کنترل - یا بدن و مغز - برای انجام کار می شود.
[embed]https://www.youtube.com/watch?v=VWivmi9j608[/embed]
اغلب این فرآیند به اشکال آشنا منتهی می شود. برای کار کوهنوردی، طرح برنده دو دست و دو پا تکامل یافت که به آن کمک کرد مانند میمون بلند شود. بهترین چکمه مانند ترکیبی از یک توله سگ و یک سبد خرید چرب به نظر می رسد. اما در بیشتر موارد، نتایج غیرمنتظره هستند. به جای اینکه شبیه یک حیوان یا وسیله واقعی به نظر برسند، شبیه چیزی هستند که ممکن است یک کودک کوچک با بلوک ساخته باشد.
مورد مورد علاقه Bhatia نتیجه کاری است که در آن ربات باید زیر کاشی‌های تصادفی بلغزد، سپس یک شی را در بالای این کاشی‌ها در حالی که هنوز زیر آنها قرار دارد بلغزد. برای این کار، شبیه ساز یک ربات طراحی می کند که یک بار در زیر کاشی ها باز می شود و سپس به آرامی حرکت می کند تا جسم را از بالا فشار دهد. این یک مثال کامل از نحوه کار بدن و مغز با هم برای عملکرد هوشمندانه است.
جاش بونگارد از دانشگاه ورمونت که در آن نقشی نداشت، می‌گوید این زیبایی رباتیک تکاملی است. او می‌گوید کپی کردن نقشه‌های بدن ربات‌ها از طبیعت اغلب جواب نمی‌دهد، «زیرا سگ‌ها و انسان‌ها تکامل یافته‌اند تا جایگاه‌های اکولوژیکی مختلفی را نسبت به آن‌هایی که ما سعی می‌کنیم ربات‌های انسان‌نما یا سگ خود را به آنها معرفی کنیم، پر می‌کنند.» بونگارد توضیح می دهد که هوانوردی مثال خوبی است. او افزود: «پیشگامان اولیه سعی کردند ماشین‌هایی با بال‌های تکان‌دهنده بسازند، اما این نمونه‌های اولیه شکست خوردند. تنها زمانی که ماشین‌هایی را ساختیم که شبیه پرندگان نبودند، آنها را به پرواز درآوردیم.» به همین ترتیب، بدن ربات‌هایی که توسط الگوریتم‌های تکاملی ساخته شده‌اند، اغلب عجیب به نظر می‌رسند، اما به نظر می‌رسد که برای کارهای خاصی خوب کار می‌کنند.
بهاتیا می‌گوید، دیگران سعی کرده‌اند بدن و مغز ربات‌های مجازی را به طور مشترک طراحی کنند، اما روی کارهای ساده‌ای مانند راه رفتن و پریدن تمرکز کرده‌اند. وی گفت: یکی از نقاط قوت کار ما تعداد وظایف و تعداد وظایف منحصر به فردی است که ایجاد کرده ایم.
Evolution Gym منبع باز است: تیم Bhatia آن را ایجاد کرد تا یک پلتفرم مرجع ارائه کند که هر محقق بتواند الگوریتم های خود را طراحی و آزمایش کند و رویکردها را با هم مقایسه کند. در کارهای قبلی، گروه ها معمولاً محیط های مجازی خود را برای چنین ارزیابی هایی توسعه داده اند. فضای دیجیتال جدید به محققان مبنای مشترکی برای اندازه گیری نحوه چیدمان الگوریتم های مختلف می دهد. آگریم گوپتا، دکترای علوم کامپیوتر می گوید: «این به مردم امکان می دهد پیشرفت را اندازه گیری کنند - و این واقعاً مهم است. دانشجویی که مطالعه مشابهی را در دانشگاه استنفورد انجام می دهد. او اخیرا مقاله ای در مورد اینکه چگونه می توان هوش را نه تنها از طریق تکامل به دست آورد، بلکه از طریق تجربه نیز توسعه داد، منتشر کرد. Bongard موافق است و می‌گوید شبیه‌ساز جدید MIT به حوزه رباتیک تکاملی این امکان را می‌دهد که «با روشن‌کردن اینکه کدام راه‌ها برای توسعه روبات‌ها بهتر از دیگران کار می‌کنند، سریع‌تر حرکت کند».
چنین تخمین‌هایی ضروری هستند زیرا روبات‌هایی که توسط الگوریتم‌های تکاملی طراحی شده‌اند همیشه کار نمی‌کنند. برای مثال الگوریتم‌های MIT نمی‌توانند ربات‌های ضبط و بلندکننده را با موفقیت طراحی کنند. بهاتیا می‌گوید این نشان می‌دهد که کارهای بیشتری برای طراحی ربات‌های واقعاً هوشمند باید انجام شود و پلتفرمی استاندارد مانند Evolution Gym را برای پیشرفت جمعی طراحی ربات مهم‌تر می‌کند. همانطور که او می گوید، "ما در حال توسعه الگوریتم های هوش مصنوعی هوشمندتر هستیم تا بتوانیم ربات های واقعی زندگی واقعی تری را در آینده ایجاد کنیم."
[ad_2]
مقالات مشابه
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- چرا تعداد مرگ و میر ناشی از کووید از مرگ ناشی از ایدز در ایالات متحده بیشتر است؟
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- علت گرم نشدن آب ماشین ظرفشویی سامسونگ
- روانشناس کودک در مشهد
- بهترین داستان های علمی سرگرم کننده سال 2021: لمورهای ریتمیک، یک هلیکوپتر و زامبی های وسواس جنسی
- خرید دامنه رنک دار و آتوریتی دار
- چه تفاوت بین اراده و اعتماد کرد ؟
- آداب لوازم عکاسی
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی