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  主页 > I T > 产品技术 2000年09月05日 12:19

美科学家利用进化原理设计出机器人

    新华社伦敦9月4日电(记者王艳红)机器人也能像生物一样进化吗?美国科学家认为,进化论的自然选择原则对机器人同样是适用的。他们通过计算机仿真,使机器人设计模型历经数百代的“进化”,得到了比最初设计先进得多的方案,并利用自动生产机械制造出了机器人。

    这些机器人由热塑材料制成,身长仅20厘米,结构简单。它们只会以爬或跳的方式移动,达不到科幻小说里智能机器人的水平,连清扫屋子等简单的劳动也干不了,但这已是一项重要的突破。美国布兰代斯大学的赫德·利普森和乔丹·波拉克等人称,他们的新成果为机器人设计提供了新思路,有望大大降低机器人设计成本,提高机器人对工作环境变化的适应能力。

    他们的成果发表在最新一期英国《自然》杂志上。科学家们先在计算机上设计出简单的、不会活动的机器人模型,其身体由硬杆、传动装置、球状关节和电路组成。然后专家们设定“进化”程序,使得计算机能每隔一段时间自动对设计模型进行一些修改,这相当于生物进化的基因变异。“变异”产生的新模型中最灵活的被保留下来继续“进化”,不灵活的则被去除掉,这相当于生物进化的自然选择过程。

    经过几十代的“进化”,最灵活的机器人模型已经能够做一些简单动作。几百代“进化”之后,计算机选择了最成功的几种模型,并控制自动生产机械按模型制造出机器人。最后科研人员为机器人装上了电动机,这是“进化”开始后所进行的唯一“人工干预”。制造完毕的机器人形态和运动方式各异,有的通过变形的方式运动,像毛虫或蜗牛一样爬,有的拖着身体在地上走,还有跳着走的。这些差异相当于生物界中的生物多样性。

    科学家说,通常机器人的设计成本相当高,而且设计出的机器人功能单一,对环境变化的适应能力差。利用上述“进化”方式,有望制造出功能优越、成本低廉的机器人,甚至有可能开发出通过自我设计改变自身形态以适应环境变化的机器人。这种机器人在未来可以被派往其它星球,在陌生、危险的环境中进行工作。

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