美國瓦薩學(xué)院研究人員近日開展了一系列實驗,讓機器人利用類似“交配”的行為交換“遺傳物質(zhì)”,“繁殖”出10代“子孫”,并通過各種任務(wù)評估其后代身體素質(zhì)的變化情況。實驗中,機器人需完成兩項任務(wù):聚集光線和躲避障礙。
研究人員稱,這一研究首次證明發(fā)育因素在機器人的進化過程中扮演著與在生物系統(tǒng)中相同的作用。這與達(dá)爾文進化論有著異曲同工之妙,表明我們更好地理解了進化與發(fā)育間的相互作用對上述系統(tǒng)所做的貢獻。
在此次研究中,科學(xué)家首次納入了后天因素對機器人進化的影響。實驗中,機器人需完成兩項任務(wù):聚集光線和躲避障礙。此外,研究人員還采用隨機“交配”算法,讓機器人互相交換“遺傳物質(zhì)”。這些“基因”由二進制碼構(gòu)成,決定了機器人硬件的接線方式。在機器人“繁殖”10代“子孫”的過程中,只要根據(jù)新遺傳信息改變其接線方式,便可改變基因組的外在表達(dá)。研究人員通過機器人在任務(wù)中的表現(xiàn)評估其“身體素質(zhì)”,并與模擬結(jié)果進行比較。
研究人員通過機器人在任務(wù)中的表現(xiàn)評估其“身體素質(zhì)”,并與模擬結(jié)果進行比較。
雖然可進化機器人問世以來已有時日,但據(jù)研究人員稱,這是后天遺傳因素首次被納入考察范圍。“對于機器人學(xué)家而言,要想實現(xiàn)機器人的進化與發(fā)育,挑戰(zhàn)在于要將時間的三個層級和各自包含的過程融入到機器人系統(tǒng)中,即表現(xiàn)、發(fā)育和進化。”杰克·布拉沃(Jake Brawer)和亞倫·希爾(Aaron Hill)指出,“由于機器人的搭建與進化過程十分復(fù)雜,實現(xiàn)機器人進化實在是個不小的挑戰(zhàn)。為實現(xiàn)這一目標(biāo),我們在本次研究中首先創(chuàng)建了一套能夠?qū)M化與發(fā)育過程的相互作用進行系統(tǒng)性評估的機器人系統(tǒng)。”
研究人員還采用隨機“交配”算法,讓機器人互相交換“遺傳物質(zhì)”。這些“基因”由二進制碼構(gòu)成,決定了機器人硬件的接線方式。
根據(jù)實驗設(shè)置,即使是“身體素質(zhì)”較差的機器人也能進行“繁殖”,實驗可一直進行下去,直到所有機器人喪失活動能力為止。
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