剑桥发明自我进化机器人 能够独立“繁育后代”

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“母亲”机器人正在独立制造“婴儿”

“母亲”机器人造出的“婴儿”

    英国剑桥大学日前发布报告说，该校研究人员参与的项目开发出一个智能机器人系统，“母体”机器人能在没有人工干预情况下制造并逐步改进多个世代的“子体”机器人，这也是在机器人领域对生物进化概念的一次模拟。研究人员的最终目标是研制出能适应周围环境的机器人，这些机器人未来或能应用于汽车制造或农业领域。

    据英国广播公司报道，在新系统中，一个“母亲”机械手臂搭建出了一些“婴儿”机器人。这些“婴儿”由塑料立方体组成，其内部有一个马达。“母亲”会对“婴儿”的移动速度进行评价，并在没有人力干预的情况下，对自己的设计进行改进，下一次搭建出一个移动速度更快、移动距离更远的机器人。

    研究人员将“婴儿”机器人的基本设计方案比作基因组。要让“婴儿”机器性能不断提升，“母亲”机器人不但需要逐步调整“婴儿”的基因，还要有一定“自主创新”，其中一些设计即便是人类工程师也未必能想到。

    这个“母亲”机器人搭建了十代“婴儿”机器人，最后一代“婴儿”机器人移动的距离是第一代“婴儿”机器人的两倍。最新研究发表在《科学公共图书馆·综合》杂志上。

    该研究的ld者、剑桥大学的丽达郁哉表示，研发这套系统的一个目的是进一步弄清楚生物的进化过程。“生物学最大的一个问题是智能如何发展以及何时出现。我们希望利用机器人技术来解开这个谜团。”他说，“目前，机器人总是在执行重复的任务，而且，他们主要是为了大规模生产而非大规模定制而设计。我们希望机器人拥有革新能力和创造性。”

    另一名研究员安德鲁·罗森多表示，这项研究的另一个目标是研制出能改进自身并适应新环境的机器人。目前多数机器人还只能从事一些重复性工作，比如生产线上的简单装配。研究人员说，现在的技术还无法让机器人像人类一样完全独立思考和学习，但通过模仿大自然的一些精妙设计，机器人领域能够在未来实现很大的突破。“未来这样的机器人可以广泛应用于汽车制造或农业领域：机器人寻找汽车中的瑕疵并自己动手修理；尝试不同的收割方式，从而提升农作物的产量等。”

    丽达郁哉解释说，他之所以进行这项研究是因为，他在现实生活中看到的机器人并没有在《星球大战》和《星际迷航》等科幻小说或科幻电影中看到的机器人那么好。他希望从自然界中获取灵感，来提升传统机器人系统的效率和适应性，从而改变这一现状。不过，那些担心机器人会接管整个世界的人无须杞人忧天，至少目前不必。

    据新华社、科技日报

    点评

    进化归结于智能系统自我改善的能力，机器人必须能够自我复制，且让子代复制品“青出于蓝而胜于蓝”，才算是生物学意义上的进化，只有这样，后代才能不断适应环境，确保生命延续。因此，文中这种“母亲”机器人制造“婴儿”的办法，制造的不是自身的复制品，更像是模拟了人在实验室里组装小车的实验，通过不断试错来寻找最优方案。因此，这应该更多的归于机器学习能力的领域。

    物种大灭绝

    可促进机器人进化

    日前，美国德克萨斯大学奥斯汀分校计算机科学小组发现，在模拟一场物种大灭绝事件之后，机器人进化速度将更快、更有效。不考虑智能机器人因素，该研究认为物种大灭绝事件促使生物适应新创造性，能够真实加速物种进化。

    计算机科学家里斯托·米库莱宁和乔尔·雷曼将这项研究报告发表在近期出版的《科学公共图书馆》杂志上。描述了模拟物种大灭绝能够提升幸存生物的特征和能力。

    一些进化生物学家推测，物种大灭绝促进了生物谱系更好地发展，能够真实加速物种进化，这意味着生物种群在经历物种大灭绝之后，能够很快地形成有效新特征和能力。米库莱宁和雷曼在实验中发现，至少机器人具有这种进化能力。

    过去几年里，计算机科学家使用进化训练模拟机器人大脑的计算机程序——神经网络，能够提高“后代机器人”的任务完成能力。在计算机模拟实验中，他们连接神经网络模拟具有进化能力的机器人腿部，它可以平稳地行走。正如物种真实进化一样，随机突变引入计算机进化过程，科学家建立许多不同生态环境，便于机器人产生一些新奇的特征和能力。模拟结果显示，经历数百代的发展，机器人已具备适应这些不同生态环境的能力，多数环境并不能直接实现机器人平稳行走，研究人员随机将90%不同生态环境中的机器人“杀死”，模拟了一次“物种大灭绝事件”。

    经历了进化和灭绝的循环，他们发现幸存机器人出现了进化，潜在具有新的行为能力。不仅如此，它们在经历物种大灭绝之后具备了解决行走任务的最佳方案。这项研究可以实际应用于发展型机器人，使它们进化形成克服障碍的特征，例如在地震废墟中寻找幸存者、探索火星或者在布雷区排除隐患的机器人。