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让进化来设计你的机器人
英国研究人员正在利用自然进化的原理开发机器人，用于拆除退役核电站。
信贷:Chemoles
英国有十多座核电站等待拆除，其中一些核电站的历史可以追溯到20世纪50年代。虽然没人确切知道它们的内部是什么样子，但它们的内部可能相当混乱:倒塌的墙壁、水坑或油坑、伸出来的电缆。如何才能安全有效地拆除这些发电厂?
传统上，机器人在做枯燥、肮脏、危险的工作时非常有用。工程师们通常以自上而下的方式设计这种机器人，但对于像废弃核电站这样的复杂环境，就不得而知了先天的最优的机器人设计应该是什么样的。在设计在这样的环境中工作的机器人时，研究人员决定使用自然进化的原则:变异、选择和遗传。毕竟，从蚂蚁到鲸鱼，包括长颈鹿和鹰，自然进化几乎成功地填满了地球上的每一个生态位。
这个为期四年的英国研究项目的目标是让机器人进化出机器人身体和大脑的设计，以满足这种应用自主机器人进化(ARE):从摇篮到坟墓，该网站于2018年底推出。
Guszti Eiben他是荷兰阿姆斯特丹自由大学(Vrije Universiteit Amsterdam)和英国约克大学(University of York)的人工智能教授，是一个与英国合作的英国研究团队的成员布里斯托尔大学和纳皮尔大学的机器人进化研究。在他位于阿姆斯特丹的机器人实验室里，Eiben谈到了机器人进化项目。
你能告诉我们项目第一年的结果吗?
在布里斯托尔，我们建造了一个机器人产房。在这个产房里，一个机械臂会自动组装一个新机器人。一方面，它使用三维(3D)打印零件组成机器人的身体;另一方面，它使用预制部件，如计算机芯片、相机和电缆，因为它们还不能3d打印。2019年9月，我们演示了机器人手臂如何用所有这些部件构建一个可以用两个轮子驱动的小机器人。他们的想法是，随着3d打印技术的进步，越来越多的机器人部件可以打印出来，所以最终机器人产房可以自动“生产”一个新的机器人“婴儿”。
项目的最终目标是什么?
在四年结束时，我们希望有一个工作的进化机器人系统，在现实世界中生产一代又一代复杂的机器人，而不仅仅是在模拟中。这将是第一次，真正的科学技术突破。此外，我们希望为给定的应用程序设计一个进化的机器人。我们不知道这个机器人会是什么样子，但它会被训练去执行一项特定的任务。在对我们的概念的最后验证中，我们想把一个机器人送入一个充满垃圾的核电站模型中，让它测量温度并采集垃圾样本，然后带回给研究人员。
你打算如何开发机器人的身体和大脑?
我们将实现繁殖和选择，并生产许多代进化出好的机器人。选择很容易:我们将适应性等同于任务绩效，并应用适者生存和适者生存的原则。至于繁殖，我们将让机器人部分在虚拟环境、电脑上、部分在现实世界中“交配”。DNA基本上只是代码，它是数字的，所以，我们也可以重组虚拟机器人的“遗传代码”与物理机器人的代码。这是一个很棒的技巧。
虚拟世界的进化是快速的，但并不总是现实的。最大的问题是所谓的现实差距;模拟器使用近似模型和不准确的物理引擎。因此，如果你在模拟中进化一个机器人。它只有在模拟中才能很好地工作。如果你在现实世界中制造机器人，它的行为将是不同的;通常更糟，更糟。
物质世界的进化是缓慢的，但从定义上来说，是现实的。我们结合了两个世界的优点。
你称你的进化机器人系统为进化球。它是如何工作的?
我们的机器人将在我们已经建造好的产房里出生。这是EvoSphere的(再)生产中心。接下来，这些机器人将进入一个训练中心，在那里它们必须学习一些基本技能，比如靠近一个物体、操纵一个物体、找到一个发电站给电池充电。学习结束后，他们必须参加考试;只有通过测试的机器人才算成熟。他们被允许进入进化球体的最后一部分:机器人竞技场。在这里，他们必须执行与现实世界中类似的任务。竞技场上最好的机器人被用来继续培育新一代的机器人。
除了该项目的工程目的外，它的科学目的是什么?
有趣的是，你可以在这样的进化球体中研究基本的生物学问题，比如生命是什么?我们能在机器人身上实现生命吗?智力是如何进化的?对于智力来说，身体和大脑哪个更重要?两者的重要性如何取决于环境?
我们可以随心所欲地改变环境;在自然界中那样做是不道德的。我们可以监控进化的每一步，这在自然界中是做不到的。对于进化和人工生命的研究，EvoSphere将是一种重要的仪器，就像望远镜对于天文学家一样。
班摩尔是一位科技作家，住在荷兰阿姆斯特丹。
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