Возьмём для примера собаку, у которой вдруг оказалась перебитой одна лапа. Маловероятно, что пёс встанет как вкопанный или упадёт на землю. Скорее он, воспользовавшись тремя здоровыми лапами, убежит в безопасное место. А вот для большинства автономных роботов повреждение ноги смерти подобно. Впрочем, одну машину на примере собаки удалось кое-чему научить.
Трое американских исследователей — Джош Бонгард (Josh Bongard) из университета Вермонта (UVM), а также Виктор Зыков (Victor Zykov) и Ход Липсон (Hod Lipson) из университета Корнелла (Cornell University) — опубликовали в журнале Science статью, в которой описали четвероногого, похожего на морскую звезду робота, способного без посторонней помощи оправиться от ранения посредством моделирования самого себя.
Мы ещё не дали этому роботу официального названия, но между собой обычно именуем его Морской звездой (Starfish), и нас не смущает, что у настоящей морской звезды пять ног, а не четыре, — рассказал Бонгард. — Вообще-то, живая морская звезда намного лучше нашего робота в части восстановления после повреждений, потому что она фактически может заново вырастить ноги .
Авторы работы пишут, что их машина использует взаимосвязь восприятие — приведение в действие , чтобы изучить своё собственное строение и впоследствии использовать эту самомодель для передвижения. А когда часть ноги удалена, робот приспосабливает свою модель для создания альтернативной походки . Эта концепция может помочь в разработке новых сложных машин и пролить свет на самомоделирование у животных .
Другими словами, вместо того, чтобы давать роботу набор жёстких инструкций, исследователи позволяют машине открыть собственную природу — решить, как управлять собой: сначала робот учит себя ходить, а в случае повреждения — хромать.
Большинство роботов имеет фиксированную модель — программу, заложенную инженерами, — объясняет Липсон. — Мы же впервые показали, как модель может появиться внутри самого робота. Это делает машины адаптивными на новом уровне, потому что перед ними можно поставить задачу, не заботясь о создании программы для её выполнения. Мы надеемся, что это — выход роботов на следующую ступеньку познания .
Итак, на первом этапе робот знает , из каких частей он состоит, однако не понимает , как они устроены и как их использовать для выполнения главной задачи — движения вперёд.
Сперва робот вообще не знает, на что он похож. Всё, что ему известно, — он может быть змеёй, деревом или чем-нибудь ещё , — поясняет Липсон.
Разобраться в себе машине помогает научный метод: теория — эксперимент — усовершенствованная теория — другой эксперимент, и так далее.
В результате робот начинает создавать серию компьютерных моделей собственного устройства, соединяя (в уме) свои части случайным образом. После этого машина вырабатывает команды, которые она могла бы дать двигателям, чтобы проверить созданные модели.
Затем наступает ключевой момент: робот выбирает команды, чтобы получить результат, в зависимости от которого будет оценивать созданную модель. Потом машина выполняет эти команды и пересматривает модель. Это цикл повторяется 16 раз, и в итоге робот пытается сдвинуться с места.
У машины нет какой-то единой модели себя — у неё одновременно имеется множество вариантов, которые конкурируют друг с другом , — говорит Липсон. В итоге робот вырабатывает неловкую, но вполне функциональную походку, а самым эффективным вариантом пока является способ, при котором робот опирается на живот , подтягивает своё тело, отталкивается задними ногами, переваливается, перекатывается. Трудно описать словами, но это действительно похоже на передвижение морской звезды — смотрите видео на этой странице.
Но вот инженеры удаляют часть одной ноги, и робот, понимая , что не может двигаться, заново начинает строить и проверять 16 моделей, чтобы изобрести новую походку. Во всём этом Морской звезде помогает виртуальная версия самого себя , которую робот строит, чтобы наблюдать собственные движения. Каждый раз, когда машина делает шаг, она обновляет эту модель на лету и использует её для следующего шага.
Бонгард считает, что робот, в некотором смысле, сознателен на примитивном уровне, потому что он думает о себе . Исследователи, между тем, признают, что робот сам по себе простой, и успехи пока скромные, но основной алгоритм уже может быть применён в куда более сложных машинах, чтобы позволить им приспосабливаться к изменениям в окружающей среде и самостоятельно себя ремонтировать, заменяя детали.
Роботы на других планетах должны быть в состоянии продолжить свою миссию без человеческого вмешательства в случае, если они повреждены и не могут сообщить о проблеме на Землю , — заметил Бонгард, и с ним трудно не согласиться.
Читайте: |
---|
![]() ZMP RoboCar – учебно-тренировочная игрушка для разработТокийская компания ZMP представила роботизированную автомобильную платформу RoboCar, предназначенную для тестирования бортовых автоматических систем... |
![]() Робот Mirai RT станцует калинку-малинкуНекоторые из нас помнят знаменитую собачку Aibo, с которой компания Sony уже поторопилась распрощаться. Теперь создатель этого устройства Томоаки Ка... |
![]() РоботыНадеюсь вы уже не удивляетесь роботам практически в каждом нашем выпуске. Это вполне нормально. После компьютерной революции нас ожидают еще несколь... |
Mini-ITX – Робототехника![]() Наиболее интересная область применения систем Mini-ITX! Именно в робототехнике оказываются востребованными такие преимущества ми... |
Робот-уборщица от iRobot![]() Компания iRobot представила своего нового робота Scooba. Этот робот предназначен для уборки в доме. Он может чистить, мыть, пыле... |
Робот-пылесос от LG![]() LG представила модель робота-пылесоса V-R4000 для продаж за пределами Кореи. Новый пылесос имеет размеры 340 x 133 мм, работает ... |
Японцы создали робота-мусорное ведро![]() Специалисты из Технологического университета Тойохаши в Японии представили свою новую разработку. По мнению студентов, на сегодн... |
Компьютер-робот провожает взглядом безмолвных собеседни![]() Он всегда смотрит вам в лицо, поворачивается вслед за вашим движением и преданно ловит любой ваш жест. Он старается предугадать ваши желания, он учи... |
Робот-покемон глотает снег широким ртом![]() Небольшой аппарат по имени Yuki-Taro передвигается по городу на гусеницах и заглатывает снег в свою пасть. Передвигается машина совершенно автономно... |
Известное средство для повышения потенции - ПеруанскаяПеруанская мака внешне чем-то напоминает обычную репу, однако очень мелкую. Растет она в Перу, Боливии, Аргентине и Бразилии, преимущественно в горной... |
Робот-девушка становится еще умнее![]() Одним из самых красивых на текущий момент роботов можно считать робота-девушку Aiko, созданную изобретателем Ле Трунгом. Впервые Aiko была показана ... |
![]() В iRobot думают, как управлять несколькими роботами разведчиВ прессу поступила первая официальная информация о проекте компании iRobot под кодовым названием Sentinel («Страж»). В частности, была опубликована ... |
![]() А должны ли роботы ходить?Настоящий андроид ходить обязан, остальные могут использовать для передвижения все разнообразие существующих методов. Человек, создавая маленькие, п... |
![]() Микроскопический робот займётся хирургией глазаПрофессор Брэд Нельсон (Brad Nelson) и его коллеги из Швейцарского технологического института (ETH Zürich) разрабатывают биомикророботов (Bio... |
![]() Роботы помогут развить успех Google Street ViewХотя представляемые сервисом Google Street View панорамные снимки периодически становятся центром скандалов по причине вторжения в частную жизнь поп... |
![]() Самый маленький робот-гуманоидЯпонский производитель игрушек планирует выпустить в скором времени на рынок миниатюрную модель робота-гуманоида, нацеленного почему-то на взрослую ... |
![]() Роботы из принтераИз принтера показался яркий рисунок, отливающий местами металлом, местами — матовой пластмассой. Взяв листок в руки, человек сложил его по ряду напе... |