Роботите се научиха да се поправят сами. Следващата стъпка е живот без хора

Машините вече не чакат помощ, а сами са си лекар и създател.

Съвременните роботи отдавна се явяват затворени и твърди системи, които не могат да променят формата си, да растат или да се поправят. Техните тела все още зависят от хората: ако някоя част се повреди, трябва да се намесят инженерите; ако е необходимо обновяване, всичко става чрез сервиза. Но екип от учени в Колумбийския университет промени това схващане, като разработи концепцията за „метаболизъм на роботите“ – подход, при който машините могат не просто да функционират, но и физически да се развиват, поправят и модифицират, използвайки наличните ресурси от околната среда или от други роботи.

Новата система, представена в списание Science Advances, е вдъхновена от биологичните принципи. В живите организми модулната структура позволява едни и същи компоненти – аминокиселини, клетки – да се използват и рециклират за поправка, растеж и адаптация. Според професора от Колумбийския университет Ход Липсън именно тази модулност и способност за самоподдържане са дали възможност на живите същества да станат толкова гъвкави. Ако пренесем този принцип в роботиката, машините ще могат не само да вземат решения, но и да поддържат физическата си жизненост – по аналогия с метаболизма в живите системи.

В центъра на разработката е системата Truss Link – магнитен модул, който прилича на Geomag играчка. Тези компактни звена могат да се свързват помежду си под различен ъгъл, за да образуват сложни структури. Благодарение на своята простота и гъвкавост те позволяват сглобяването на двуизмерни форми, които по-нататък могат да бъдат трансформирани в триизмерни роботи. Принципът на действие бе потвърден на практика: един от създадените тетраедрични роботи „израсна“ с допълнителен елемент под формата на опора, което увеличи скоростта на движение по наклонена повърхност с 66,5%.

Според изследването роботите с метаболизъм ще могат да събират и избират подходящите модули – както от собствената си среда, така и от други машини. Това създава предпоставки за появата на самоподдържащи се системи, които не зависят от постоянната поддръжка. Както изтъква водещият автор на проекта Филип Мартин Вайдер, при истинската автономност само когнитивната независимост не е достатъчна – машината трябва да е физически стабилна и да може да се адаптира в реално време. Това е особено вярно в среда, в която хората отсъстват: в разрушени райони, на други планети, в морските дълбини или в извънредни ситуации.

Изследването е проведено в лабораторията Creative Machines, която отдавна разработва технологии, които могат да преодолеят физическите ограничения на традиционните роботи. Според Липсън изкуственият интелект отдавна се е научил да мисли, учи и адаптира в цифровото пространство. Въпреки това физическото тяло продължава да бъде пречка. Поради това е наложително да се разработят интерфейси, които позволяват на ИИ да се проявява не само чрез действия, но и чрез самата материя. Машините ще могат да оформят собственото си тяло в съответствие с поставената задача – в зависимост от това дали става дума за плуване, летене, пълзене или изкачване на неравен терен.

Изследователският екип предвижда бъдеще, в което роботите образуват „екосистема“, в която някои машини служат като ресурсна база за други. Това създава възможност за развитие на колективна адаптация и физическо сътрудничество – без външна помощ. Такива системи могат не само да решават нови проблеми, но и да измислят свои собствени начини за решаването им чрез структурни промени.

Противно на популярните фантазии, не става дума за самовъзпроизвеждащи се машини в духа на научната фантастика. Става дума за практическа стъпка към физическа автономност – стъпка, без която е трудно да си представим работата на роботите на бъдещето в отдалечени или опасни среди. Преходът от закостенели машини към адаптивни системи, подобни на организми, се превръща не в теоретичен лукс, а в инженерна необходимост в ерата на разширяващите се задачи и ограниченото човешко присъствие.