„Matrix“ gerbėjai klausosi, galbūt pagaliau turėsite atsakymą, kada mašinos pradės valdyti! MIT mokslininkai sukūrė a kompiuterinė programa, galinti kurti robotus. Norėdami tai padaryti, jie naudoja programą „RoboGrammar“. Sistema leidžia kompiuteriams ne tik kurti robotus, bet ir analizuoti jų dizainą, mokytis ir tobulėti.


Trumpa versija:

Kompiuteriai dabar gali kurti ir išbandyti savo robotus ...
Tiesiog nustatykite turimus komponentus ir aplinką, kurioje robotas bus naudojamas. Kompiuteris sugeneruos dizainus, juos analizuos ir išbandys virtualioje aplinkoje. Sistema naudoja mašininį mokymąsi, kad nuolat tobulintų galimus dizainus.

Kompiuterinis kūrybiškumas

Programa vadinasi „RoboGrammar“ ir siūlo robotikos dizaineriams, kuriuos komanda vadina „kompiuteriniu kūrybiškumu“ (nors gali atrodyti, kad kompiuteriai patys kuria mašinas). Viskas, ką vartotojas turi padaryti, tai pasakyti kompiuteriui, kokios dalys yra: ratai, jungtys, kėbulo dalys ir pan., Ir kokioje aplinkoje robotas judės: laiptai, ledinis ežeras, sieninis ir pan.

Sistemos tikslas yra paimti naudotojo nurodytų primityvių komponentų rinkinį ir sukurti optimalią roboto struktūrą bei valdiklį tam tikram reljefui įveikti. Pirmykščiai komponentai apima skirtingus jungčių tipus, jungtis ir ratus, kurių kiekvienam yra vartotojo nustatytos savybės, tokios kaip sukimosi kampai ir ašys, dydžiai ir svoris. „RoboGrammar“: Grafikų gramatika optimizuotam vietovės robotų dizainui

Programa buvo sukurta, nes mokslininkai tikėjo, kad kompiuteris gali sukurti naujoviškesnius roboto projektavimo sprendimus nei žmogus. Daugybė dabartinių robotų konstrukcijų yra keturkojai (4 kojos). Tačiau tikėtasi, kad kompiuteris gali sukurti neįprastesnį ir optimalesnį dizainą. Įdomu tai, kad dauguma sėkmingiausių dizainų iš tiesų buvo keturkojai!

Grafiko gramatika

Siekdama sustabdyti kompiuterinę programą paprasčiausiai generuojančių daug atsitiktinių ir gana nenaudingų dizainų, komanda sukūrė „grafikų gramatiką“. Tai yra taisyklių rinkinys, pvz., „Kojų segmentai turi jungtis prie kitų kojų segmentų per sujungimą“. Panaši technologija buvo naudojama architektūriniam dizainui ir kompiuterinei grafikai.

Dizaino įkvėpimas

Taisyklės buvo įkvėptos ne iš robotikos, o iš gyvūnų karalystės, visų pirma, iš bestuburių nariuotakojų (gyvūnai be stuburo ir su išoriniu skeletu). Tačiau ratai taip pat buvo leidžiama projektuoti. Įdomu tai, kad ratai nebuvo nė vieno iš laimėjusių dizainų.

Kiekvienoje kūno dalyje galėjo būti tik viena kojų pora, o kojos visada buvo pridedamos simetriškomis poromis. Taip pat buvo nustatyta dizaino sudėtingumo riba.

Valdikliai

Kai „RoboGrammar“ sugeneravo dizainus (šiuo atveju apie 2000), valdymo programa buvo automatiškai sukurta. Panaši į sukurtą sistemą MIT generuoti hibridinius dronų dizainus.

Kiekviena roboto konstrukcijos valdymo sistema yra skirtinga. Valdymo sistema sukuriama naudojant MPC (Nuspėjamasis valdymo modelis - tai panašu į technologiją, kurią galite rasti augalų valdymo sistemoje arba be vairuotojo transporto priemonėse).

Analizė

Kai „RoboGrammar“ sukūrė dizainus (šiuo atveju apie 2000), dizainai buvo išbandyti skirtingose aplinkose.

Kompiuterio dizainas atrodė nepaprastai skirtingas; nuo vyro, atsiklaupusio melstis, iki automobilio, kurio galiniai ratai pritvirtinti kaip į galą nukreipto sraigtasparnio ašmenys. Taip pat buvo keli į skorpioną ir panašūs į vorą robotai, kurie, tiesą sakant, nenorėčiau matyti, kaip skruzdės link manęs!

Komanda naudojo mašininį mokymąsi - „Graph Heuristic Search“ algoritmą (neuroninio tinklo algoritmą), kad įvertintų skirtingus roboto ir valdiklio dizainus. Tai reiškia, kad sistema nuolat tobulėja. Kompiuteris mokosi iš savo klaidų ir sėkmės. Tada ji gali naudoti šiuos duomenis, kad greičiau sukurtų geresnius dizainus.

kompiuterio sukurti robotai
Geriausiai veikiančių dizainų, sukurtų naudojant „RoboGrammar“, pasirinkimas. (Iš kairės iš viršaus į apačią į dešinę) Dizainas gali kirsti per kraštines faktūras, plokščius peizažus, užšalusią ežerą ir spragas. Kreditai: Tyrėjų sutikimas

Kokie buvo laimėti dizainai?

Tvirtas reljefas - nustatyta, kad geriausiai veikia ilgosios galūnės.

Plokščias reljefas - trumpos galūnės, išdėstytos toli nuo kūno, pasirodė geriau.

Ledinė vietovė - ilgakojai robotai su 2, stipriai sujungtomis galūnėmis, kurios traukiasi maksimaliai kontaktuodamos su paviršiumi.

Atotrūkis reljefas - ilgos galūnės, optimizuotos siekti į priekį.

Aptvertas reljefas - kelios jungtys leidžia robotams greitai pasisukti į kampus.

Apribojimai

Kai kurios eksperimento taisyklės šiek tiek apribojo dizainą.

Roboto sėkmė buvo sutelkta į tai, kaip jis gali judėti pirmyn. Jei norėtumėte roboto, kuris galėtų judėti kitomis kryptimis, tai nebūtų optimalus dizainas.

Neatsižvelgta į tokius veiksnius kaip trinties susidėvėjimas, atsirandantis dėl tempiamų dalių. Kaip ilgainiui išliktų dizainas, kuris turi tempti kūno dalį palei grindis?

Komanda tikisi sukurti keletą dizainų, kurie bus išbandyti realiame pasaulyje, todėl netrukus pamatysime, kaip šie realaus pasaulio robotai yra lyginami su jų modeliavimu.

Praktiniai pritaikymai

Šie robotai galėjo būti naudojami keliose programose; nuo Marso žvalgymo iki gamyklos roboto projektavimo iki atsitiktinio vaizdo žaidimo, priešo kartos.