Roboti si navrhnou vlastní strukturu v simulaci a vytisknou se na 3D tiskárně. Evoluce bude rychlá

  • Vědci vytvořili systém, který robotům umožní velmi rychlou evoluci
  • Systém kombinuje jak simulaci v počítači, tak i rychlý 3D tisk
  • Robotická konstrukce se může rychle přizpůsobovat prostředí a problémům

Vědci z organizace CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) ve spolupráci s QUT (Queensland University of Technology) představili nové řešení pro automatické navrhování fyzické struktury robotů, kteří se budou muset přizpůsobovat různým podmínkám a problémům. Systém kombinuje efektivitu simulace v počítači a rychlý 3D tisk, díky čemuž lze velmi rychle přizpůsobovat struktura robota.

V případě naší části evoluce je přizpůsobení tvaru organismů dle daných podmínek běžnou součástí přežití. Problém ale je, že u „živých“ organismů evoluční kroky trvají třeba i miliony let, což znamená potenciální nebezpečí kvůli možnosti vymření z důvodu rychlé změny podmínek. Vědci si tedy vzali příklad z evoluce, ale snažili se vše vymyslet tak, aby roboti mohli evoluci uskutečnit během pár okamžiků.

Přizpůsobitelná fyzická konstrukce

Robot se skládá ze softwaru a hardwaru. Zatímco u softwaru už jsme zvyklí, že je možné jednoduše vylepšovat a aktualizovat „mozek“ robota, který je tvořen počítačem, s hardwarem je to o něco složitější.

Evoluce v softwaru je rychlá a jednoduchá, protože zabere málo energie a hmoty. S fyzickou konstrukcí je to ale naopak – musí se obvykle dlouho navrhovat a poté draze vyrábět.

A to je důvod, proč si vědci vybrali kombinaci simulace v počítači a 3D tisk. Kdyby bylo nutné při navrhování vyrábět každý testovaný kus, vyšlo by to hodně draho a bylo by to pomalé. Místo toho testování konstrukce probíhá v počítači, přičemž vše je automatické.

Pomocí umělé inteligence a evolučních algoritmů si tak program sám navrhne, jak má vypadat ideální fyzická konstrukce například u nohy malého robota, na kterém se vše zkoušelo. Vědci tak například pouze zadali, jakou strukturu má materiál, po kterém se bude muset robot přesouvat. V rámci rychlé simulace evoluce se vyzkoušelo obrovské množství konstrukcí, což poté vedlo k finální nejoptimálnější konstrukci, která byla zjištěná v daném omezeném čase.

Podobně jako u organismů, i v tomto případě se za nejefektivnější považuje to, kolik energie je potřeba pro přesun v daných podmínkách, což souvisí i s množstvím hmoty, která je k tomu potřebná.

Připraveno pro 3D tisk

Automatický systém vytváří konstrukci tak, aby efektivní model bylo možné rovnou vytisknout na 3D tiskárně. Díky tomu se může robot velmi rychle a snadno „vylepšit“ nebo naopak změnit, pokud nastane změna podmínek, ve kterých se nachází.

Vědci tento systém testovali na jednoduchém příkladu hexapodu, kdy program musel vytvořit co nejefektivnější nohu pro přesun po štěrku, tvrdé zemi nebo vodě. Právě vysoké rozlišení simulace dovoluje vytvořit konstrukci, která je mnohem přesnější a efektivnější. Simulace přitom začíná na náhodném tvaru nohy.

Rychlá robotická evoluce

Technologie přesné simulace a následného 3D tisku je důležitá pro budoucí roboty, které bude nutné vyslat například do vesmíru a další místa. I když jde zatím o ukázku na jednoduchém hexapodu a jeho nohou, lze si velmi snadno představit, že v budoucnu půjde o univerzální robotickou konstrukci, která bude mít nějaké základ a vše ostatní se vždy vyrobí na míru danému prostředí nebo problému, který robot bude muset řešit.

Možnosti 3D tisku se navíc velmi rychle rozšiřují, už není ani problém tisknout kovové části a podobně, takže z pohledu kvality a rozmanitosti nejsou žádná omezení.

Začíná to být ale strašidelné proto, že tyto systémy budou moci pracovat zcela automaticky a tak se budou moci roboti v budoucnu zlepšovat velmi rychle jak po softwarové, tak i hardwarové stránce. Zbývá jen doufat, že to bude převážně pro blaho lidstva.

Originální materiál k výzkumu naleznete na Arxiv.org (PDF)

Diskuze (9) Další článek: Cloudflare plánuje vstup na veřejnou burzu. Počítá s oceněním 3,5 miliardy dolarů

Témata článku: 3D tisk, Umělá inteligence, Věda, Výzkum, Roboti, Simulace, PDF, Evoluce, Změna podmínek, Queens, Bude, Evoluční krok, Struktura, Rychlá změna, Konstrukce, Živý organismus, Robot, CSIRO, Automatický systém, Jednoduchý příklad, Potenciální nebezpečí, Tisk, Nové řešení, Hardwarová stránka, Náhodný tvar, Tiskárny na Mall.cz



Nové MacBooky Pro jsou neuvěřitelné stroje! Ale za jednu vadu na kráse to Apple schytá...

Nové MacBooky Pro jsou neuvěřitelné stroje! Ale za jednu vadu na kráse to Apple schytá...

** Apple představil dvě nové řady MacBooků Pro ve velikostech 14 a 16 palců ** Lákadlem jsou hlavně nové vlastní čipy M1 Pro a M1 Max s extrémním výkonem ** Displeje mají poprvé „notch“

Karel Javůrek
ČipyMacBookApple
40 ženských erotických symbolů osmdesátých let

40 ženských erotických symbolů osmdesátých let

Vyzývavá krása, rafinovanost, nevinnost i perverzní voyeurské fantazie. Filmaři už se sexu ve filmu nebáli, a tak dala 80. léta vzniknout řadě kultovních ženských erotických symbolů.

Marek Čech
Filmy a seriály
Jak sdílet svou geografickou polohu v reálném čase. Aplikace, platformy, výhody, nevýhody

Jak sdílet svou geografickou polohu v reálném čase. Aplikace, platformy, výhody, nevýhody

Pokud potřebujete s někým sdílet informaci o tom, kde se aktuálně nalézáte, pak můžete využít řadu různých řešení. Některá načrtneme v tomto článku.

Karel KiliánJakub Michlovský
Mobilní aplikace
Retro sci-fi The Invincible upoutá pozornost hutnou atmosférou v prvním teaseru

Retro sci-fi The Invincible upoutá pozornost hutnou atmosférou v prvním teaseru

Po prvních obrázcích přichází také první teaser trailer.

Michal Maliarov
FPSVideoAdventury