我們如何製造了一個能自己進化而不會統治世界的機器人

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最新的機器人研究常被形容為如同魔鬼終結者的電影,同往無可避免的機器人世界末日的道路上。雖然發展人工智慧有風險須要被嚴肅看待時,反應出對機器人每個發展的過度恐懼可能會扼殺研究與創造力

例如創造人工智慧能設計它自己的未來版本(機器人能有效繁殖與進化),可能幫助我們在它們擁有的思考上,探索人類不可能想到的新事物,這將需要仔細的監控與控制,但是與其去恐懼一些未來的事,人工智慧能引領我們更加的了解物質的世界和我們擁有的發展。

所有發明之母

使用人工智慧改善一種設計;透過重覆的複製並在每次增加一點小改變(反覆性設計)不是一種新方法,但到目前為止都限制於電腦模擬。經過模型化一組能繁衍的生物,你能模擬一種類似於真實生命體進化的自然選擇過程。個體最圓滿的是更多可能的繁衍並且散佈他們擁有的獨特設計,所以在許多世代之後,你最終將會有一個最優化的生命體版本;一個人類設計者自己在過去到現在都不可能想到的版本。

自然選擇和進化的電腦模擬帶來一連串的優勢。理論上,世代的數量與它們如何更快的被產生,唯一限制的是電腦的速度,而沒有希望的模型會被拋棄,有潛力卓有成效的設計會被迅速開發,而且不須要供應大量的原料,因為電腦記憶體充足、價格便宜、且佔用非常小的空間。

問題是模仿的生命體可能承擔一些類似於存在真實世界的事。物理機器人實際上能被建立,同時在它們的整個生命週期中習慣被限制於一個模型中。

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公共科學圖書館期刊(PLoS ONE)近來報導:「為了克服這些議題,我的同事和我已建立一個「母體」機器人,在沒有人類的介入下它能製造它自己的「小孩」」,我們設定它產生簡單的機器人們,其由一到五個之間的塑膠立方體組成,裡面攜帶一個小型電動機所以有能力緩慢的移動,此外這些小孩能自主的測試以尋找哪一種設計表現最好。

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基於這些結果,母體接著利用自然選擇的原理產生第二世代,為了傳承選擇的特點,它使用最好的第一世代小孩的「虛擬遺傳物質(Virtual DNA) 」作為它設計的起始點。這個過程被重複好幾百次,而且最後在最終世代中最適合的個體執行一套動作任務,其是第一世代中最適合個體的兩倍快。

經由允許母體無休止的創造數百次的新模型與她的小孩的步態模式,它產生好幾個人類工程師過去到現在可能沒能力建立的設計,而最感興趣和重要的事情是她有效的展現創造力。

不像以往的機械系統,如工廠中的包裝機器人般重覆人類設計的一些動作,我們的母體機器人能夠不經由人類設計者自主的建造小孩。結果是她可能「發明」新的設計。

目前小孩還太簡單且受到限制以至不能成為母體,所以我們還沒有完整的複製自然演化。然而隨者科技進步,在未來這些也是可能發生的。

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但機器人能自己演化不是太危險了嗎? 我們不這麼認為。我們研究的目標是設計有基本創造力的機械裝置。我們想知道機器如何處理未知的物件,新主意和設計如何能從統計的過程中浮現,且要多少時間、能量、原料和其它資源才能創造任何真正新穎的東西。

機器小孩創造至今已經給我們一些驚奇,在首要場合中獨特的設計與動作是人類工程師將不可能考慮到的。但是工程是透過了解機器人為何和如何工作由上而下逐漸建立技術。如此看來不像生物的創造物,在我們的期待範圍和控制內,我們不會不斷進化機器人而且會永遠是這樣。

主要的圖源於: Nelo Hotsuma/Flickr, CC BY-SA

劍橋大學機械電子系講師Fumiya lida

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來源: Iflscience