神奇：人工智慧在幾十秒鐘內設計出獨特的行走機器人

從異種機器人到新生物

2020 年初，克里格曼因開發 Xenobots（第一個完全由生物細胞製成的活機器人）而引起了媒體的廣泛關注。現在，克里格曼和他的團隊將他們的新人工智慧視為探索人工生命潛力的下一步進展。這個機器人本身並不起眼——又小又軟，而且形狀怪異。目前，它是由無機材料製成的。但克里格曼表示，這代表了人工智慧設計工具新時代的第一步，這些工具就像動物一樣，可以直接作用於世界。

當人們看到這個機器人時，人們可能會覺得只是看到一個無用的小玩意，而這些科學家卻發現到是一個全新有機體的誕生。

數秒內從零到行走

雖然人工智慧程序可以根據任何提示啟動，但克里格曼和他的團隊從一個簡單的請求開始，設計一個能夠在陸地上行走的物理機器。這就是研究人員的輸入結束並由人工智慧接管的地方。

計算機從一塊肥皂大小的塊開始。它可以搖晃，但絕對不能行走。AI 知道自己尚未達到目標，因此迅速疊代了設計。在每次疊代中，人工智慧都會評估其設計，識別缺陷並削減模擬塊以更新其結構。

新的人工智慧算法將數十億年的進化壓縮為幾秒鐘（圖片來源：神經科學新聞）

最終，模擬機器人可以原地彈跳，然後向前跳躍，然後拖著腳步。最終，經過九次嘗試，它生成了一個每秒可以行走其身體長度一半的機器人——大約是人類平均步幅速度的一半。

整個設計過程——從零運動的無形塊到完整的行走機器人——在筆記本電腦上只花了 26 秒。

現在，隨著人工智慧實時生成越來越好的機器人身體，任何人都可以觀看進化過程。

進化機器人以前需要在超級計算機上進行數周的試驗和錯誤，當然，在任何動物能夠在我們的世界上奔跑、游泳或飛行之前，都需要進行數十億年的試驗和錯誤。這是因為進化沒有遠見。它無法預見未來，無法知道特定的突變是有益的還是災難性的。我們找到了一種方法來消除這種蒙蔽，從而將數十億年的進化壓縮為瞬間。

重新發現雙腿

令人驚訝的是，人工智慧獨自想出了與自然相同的行走解決方案：腿。但與自然界絕對對稱的設計不同，人工智慧採取了不同的方法。由此產生的機器人有三條腿，背部有鰭，面部平坦，上面布滿了洞。

有趣的是，因為研究人員還沒有告訴人工智慧機器人應該有腿，但是它卻能發現腿是在陸地上移動的好方法。事實上，腿式運動是陸地運動最有效的形式。

為了看看模擬機器人是否可以在現實生活中工作，克里格曼和他的團隊使用人工智慧設計的機器人作為藍圖。首先，他們 3D 列印了機器人身體周圍負空間的模具。然後，他們將液體矽橡膠填充到模具中，並使其固化幾個小時。當團隊將固化的矽膠從模具中取出時，它變得又軟又柔韌。

現在，是時候看看機器人的模擬行為（行走）是否保留在物理世界中。研究人員將橡膠機器人的身體充滿空氣，使其三隻腿膨脹。當空氣從機器人體內排出時，腿就會收縮。通過不斷地將空氣泵入機器人，它會反覆膨脹然後收縮，從而導致緩慢但穩定的運動。

不熟悉的設計

雖然腿的進化是有道理的，但這些洞卻是一個奇怪的補充。人工智慧在機器人的身體上看似隨機的地方打了洞。克里格曼假設多孔性可以減輕重量並增加靈活性，使機器人能夠彎曲腿部行走。

研究人員不太清楚這些洞的作用，但知道它們很重要，因為當他們把這些洞孔取消掉時，機器人要麼不能再走路，要麼連走路也不能走了。

總的來說，克里格曼對機器人的設計感到驚訝和著迷，他指出大多數人類設計的機器人要麼看起來像人類，要麼像狗，要麼像冰球。

克里格曼說，當人類設計機器人時，我們傾向於將它們設計得看起來像熟悉的物體，但人工智慧可以創造人類從未考慮過的新可能性和新前進道路。它可以幫助我們以不同的方式思考和夢想。這可能會幫助我們解決我們面臨的一些最困難的問題。」

未來潛在的應用

儘管人工智慧的第一個機器人只能向前移動，但克里格曼想像了一個由同一程序設計的工具的可能性世界。

有一天，類似的機器人可能能夠在倒塌建築物的廢墟中導航，遵循熱和振動信號來搜索被困的人和動物，或者它們可能會穿越下水道系統來診斷問題、疏通管道和修復損壞。

人工智慧還可能設計出納米機器人，進入人體並引導血液流動，以疏通動脈、診斷疾病或殺死癌細胞。

人們使用這些新工具和療法的唯一障礙是我們不知道如何設計它們，現在幸運的是，人工智慧有它的解決方法。