Исследователи из Колумбийского университета представили концепцию, способную изменить наше представление о робототехнике: «метаболизм роботов». Эта идея предполагает, что машины смогут не только думать, но и физически адаптироваться, восстанавливаться и даже развиваться — подобно живым организмам.
Современные роботы демонстрируют выдающиеся интеллектуальные способности благодаря ИИ и машинному обучению. Однако их физические оболочки остаются по-прежнему ограниченными: они жёсткие, неадаптивные и полностью зависят от человека при ремонте или модернизации. Сломалась деталь — зовите техника. Понадобилось обновление — снова без человека не обойтись.
Метаболизм машин
По словам профессора Хода Липсона, адаптация — ключевой механизм биологических организмов. В природе это обеспечивается модульностью: например, аминокислоты используются и переиспользуются в разных живых существах. Учёный считает, что роботы тоже должны научиться обмениваться частями и использовать их повторно.
«Можно рассматривать это направление как зарождающуюся форму машинного метаболизма», — поясняет Липсон.
Вдохновлённые этой биологической модульностью, учёные разработали технологию, позволяющую роботам не только функционировать, но и самостоятельно обновляться и восстанавливаться, используя доступные компоненты из окружающей среды или других роботов.
В рамках исследования команда представила систему Truss Link — модульные элементы, напоминающие магнитные палочки. Они могут соединяться под разными углами, расширяться, сжиматься и образовывать более сложные структуры. Эти элементы позволяют сначала создавать двумерные формы, а затем преобразовывать их в трёхмерные роботизированные конструкции.
Более того, роботы могут присоединять новые элементы к уже существующему телу, усиливая свои возможности. Так, один из прототипов — робот-тетраэдр — получил дополнительную «трость», благодаря которой смог спускаться по склону на 66,5% быстрее.
Зачем это нужно?
Исследователи надеются, что в будущем подобные роботы смогут самостоятельно поддерживать свою работоспособность, адаптироваться к условиям и даже развиваться. Это особенно важно для таких задач, как ликвидация последствий катастроф или исследование космоса — где человеческая помощь может быть ограничена или невозможна.
«Истинная автономия означает не только способность мыслить, но и физически выживать», — говорит ведущий автор работы Филипп Мартин Вайдер.
Он также отмечает, что машинный метаболизм открывает новое измерение: теперь ИИ сможет не только писать тексты, но и «строить» физические тела и структуры — полностью самостоятельно.
В случае успешной реализации этой технологии, роботы будущего смогут обходиться без человеческого вмешательства — ремонтировать себя, адаптироваться к задачам и продолжать функционировать в самых сложных условиях.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
