Bakteri melakukannya. Virus melakukannya. Cacing, mamalia, bahkan lebah - mereka semua melakukannya. Setiap makhluk hidup di bumi berkembang biak, apakah itu aseksual (membosankan) atau seksual (menyenangkan). Robot tidak melakukan ini. Mesin baja tidak terlalu tertarik pada reproduksi. Tapi mungkin mereka bisa belajar. Ilmuwan robotika evolusioner mencoba memaksa mesin untuk beradaptasi dengan dunia dan pada akhirnya mereproduksi sendiri, seperti organisme biologis.
Misalnya, suatu hari nanti dua robot yang beradaptasi dengan baik dengan lingkungan tertentu akan dapat menggabungkan gen mereka (oke, kode) untuk membuat anak robot kecil menggunakan printer 3D, yang akan memiliki kekuatan dari kedua leluhurnya. Jika pendekatan ini berhasil, ini dapat mengarah pada robot yang membangun dirinya sendiri, menciptakan morfologi dan perilaku yang diadaptasi dengan sempurna yang tidak pernah diimpikan oleh para insinyur manusia.
Anak robot
Kelihatannya aneh dan sedikit mengganggu, tetapi robotika evolusioner telah melakukan proyek yang begitu fantastis. Insinyur di Australia, misalnya, mengembangkan kaki robotik tahun lalu, awalnya menghasilkan 20 bentuk secara acak. Dalam simulasi virtual, mereka menguji seberapa baik masing-masing dari mereka akan berjalan di permukaan yang berbeda, yaitu, menguji "kesesuaian" dalam hal survival of the fittest. Kemudian mereka mengambil pemain terbaik dan "memasangkan" mereka untuk menghasilkan kaki yang serupa - yaitu, anak-anak. Para peneliti melakukan ini berulang kali, dari generasi ke generasi, dan menciptakan kaki yang secara mengejutkan diadaptasi untuk berjalan di tanah yang keras, kerikil, atau air. Desainnya gila - seperti pohon orang yang menari tarian Fortnite (bagus untuk tanah yang kokoh)dan kaki gajah yang cacat aneh (baik untuk air).
Apa ide utamanya? Secara tradisional, ketika insinyur mulai merancang robot, mereka cenderung menggunakan ide-ide lama. Mengapa penjelajah memiliki enam roda? Karena mobil roda enam pernah bekerja dengan baik di Mars sebelumnya. Namun, para desainer mungkin melewatkan sesuatu. Keindahan evolusi adalah bahwa ia terus-menerus melawan gagasan gila. Tidak seorang pun, misalnya, telah mengembangkan jamur untuk menembus dan mengendalikan semut di hutan hujan - strategi tidak biasa yang berasal dari mutasi acak dan seleksi alam.
Seperti di alam, mutasi lah yang akan menentukan evolusi spesies robot. Variasi itu penting. Ketika dua organisme menghasilkan anak, gen mereka bergabung, tetapi mutasi juga memasukinya, yang dapat menyebabkan munculnya sifat-sifat unik pada anak, seperti pola yang sedikit berubah pada sayap. Mutasi semacam ini membuat keturunannya sedikit banyak beradaptasi dengan lingkungan tertentu. Jika ini adalah mutasi yang tidak menguntungkan, hewan tersebut tidak bereproduksi secara efisien (atau tidak bereproduksi sama sekali), dan gen mutan ini tidak diturunkan ke generasi berikutnya.
Lihat apa yang dilakukan oleh ilmuwan komputer Gush Ayben dari Free University of Amsterdam. Dia mengambil dua robot yang relatif sederhana, terdiri dari modul yang terhubung, dan menggabungkannya, menggabungkan "genom" mereka yang membawa informasi, katakanlah, tentang pewarnaan. Ini juga menambah kebisingan pada kombinasi data ini, yang meniru mutasi biologis, sedikit mengubah keturunan sehingga mereka bukan hanya campuran orang tua. “Satu orang tua benar-benar hijau, yang lainnya benar-benar biru,” kata Ayben. “Untuk seorang anak, beberapa modul akan berwarna biru, beberapa akan berwarna hijau, tetapi kepalanya berwarna putih. Ini adalah efek mutasi."
Video promosi:
Dan dengan perubahan ini, jenis kreativitas baru muncul dalam desain robotik. "Ini memberi Anda variasi dan kemampuan untuk menjelajahi area ruang desain yang biasanya tidak Anda masuki," kata peneliti David Howard, yang mengembangkan sistem kaki yang berkembang dan baru-baru ini menerbitkan makalah tentang robotika evolusi di Nature Machine Intelligence. "Salah satu hal yang membuat evolusi alam kuat adalah gagasan bahwa ia benar-benar dapat menyesuaikan makhluk dengan lingkungannya."
Idenya adalah agar robot dapat beradaptasi dengan ceruk di lingkungan tertentu dengan cara yang sama. Katakanlah Anda menginginkan robot yang dapat menjelajahi hutan sendirian. Artinya, diperlukan algoritme yang mengontrol pergerakannya melalui vegetasi, serta morfologi yang sesuai dengan hutan lebat (jadi tidak ada rotor). Pertama Anda harus membuat model lingkungan navigasi ini, memilih dan memilih robot yang melakukan pekerjaan terbaik, lalu merancang mesin fisika yang sedikit dimodifikasi berdasarkan ini.
“Kami akhirnya mendapatkan banyak robot kecil yang sederhana dan murah untuk dibuat,” kata Howard. "Kami akan mengirimkannya dan beberapa akan lebih baik dari yang lain." Jika robot tidak kembali, berarti robot tidak "cocok" - seleksi alam sedang beraksi. Mereka yang melakukannya akan memulai generasi baru yang secara otomatis akan dicetak 3D. Jadi, spesies robotik berevolusi. Howard yakin sistem seperti itu akan umum dalam 20 tahun.
Omong-omong, tentang printer 3D
Bahan dari mana robot ini akan dibuat menyajikan sedikit masalah. “Jika pencetakan 3D bergerak lebih cepat, ide ini menjadi kenyataan, tetapi printer modern berjalan sangat lambat,” kata Juan Cristobal Zagal, yang mempelajari robotika evolusi di University of Chile. Baik mesin maupun bahan cetakannya sangat mahal. Tetapi printer 3D sudah dapat bekerja dengan berbagai bahan, termasuk logam, dan ini akan membuatnya lebih cepat dan lebih murah.
Secara keseluruhan, jangkauan dan cakupan robot ini akan sangat bergantung pada bagaimana sistem evolusi ini menjadi kreatif dengan materi. Saat membuat robot konvensional, para insinyur tahu bahan apa yang akan digunakan, dari logam di mesin hingga serat karbon di anggota badan - dan pengetahuan ini telah berkembang selama beberapa dekade penelitian. Namun, robot evolusi membuka pendekatan baru dalam penggunaan material. Mungkin kaki plastik akan lebih baik untuk berjalan di lingkungan tertentu daripada serat karbon. Jika robot bertahan, maka ada sesuatu dalam kombinasi komponen dan bahan yang membuatnya cocok untuk bekerja, atau, dalam arti evolusioner, di ceruknya.
Apakah menurut Anda robot evolusi memiliki masa depan?
Ilya Khel
