Κάναμε μερικά σημαντικά βήματα προόδου στη ρομποτική και την τεχνητή νοημοσύνη τα τελευταία χρόνια, αλλά δεν έχουμε ακόμη κατασκευάσει ρομπότ που να μπορούν να ξεπεράσουν τα καλύτερα που έχει να προσφέρει η φύση – και νέα έρευνα διερευνά τους βασικούς λόγους.
Με την ανασκόπηση και την αναφορά σε περισσότερες από εκατό προηγούμενες μελέτες και την αντιπαράθεση ρομπότ με ζώα σε κατηγορίες όπως η ισχύς, το πλαίσιο, η ενεργοποίηση , η αίσθηση και ο έλεγχος, το συμπέρασμα ήταν αρκετά εκπληκτικό.
Δεν είναι ότι τα πιο προηγμένα ρομπότ μας είναι πολύ πίσω σε κάποια συγκεκριμένη κατηγορία. Το πρόβλημα είναι ότι δεν έχουμε καταλήξει ακόμη πώς να συνδυάσουμε όλα αυτά τα διαφορετικά στοιχεία μαζί καθώς και εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης .
«Σε επίπεδο συστήματος, τα ρομπότ δεν είναι τόσο καλά», λέει ο μηχανολόγος μηχανικός Kaushik Jayaram από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Boulder.
“Έχουμε εγγενείς συμβιβασμούς στο σχεδιασμό. Εάν προσπαθήσουμε να βελτιστοποιήσουμε για ένα πράγμα, όπως η ταχύτητα προς τα εμπρός, μπορεί να χάσουμε κάτι άλλο, όπως την ικανότητα στροφής.”
Για παράδειγμα, ο Jayaram δείχνει ένα ρομπότ εμπνευσμένο από κατσαρίδες που βοήθησε να αναπτυχθεί το 2020. Κινείται γρήγορα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, αλλά δυσκολεύεται όταν είναι ώρα να αλλάξει κατεύθυνση ή να κινηθεί σε μια επιφάνεια που δεν είναι επίπεδη.
Αυτές οι αντισταθμίσεις μπορούν επίσης να συνδυαστούν σε ένα όφελος, όταν δύο διαδικασίες αλληλεπιδρούν με απροσδόκητους τρόπους που βοηθούν το σύστημα. Αν και αυτός ο τύπος αλληλεπίδρασης είναι πιο πιθανό να εμφανίζεται σε πιο σύνθετα συστήματα, αλλά είναι δύσκολο (αν όχι αδύνατο) να προβλεφθούν.
Οι ερευνητές επισημαίνουν επίσης ότι ακόμη και τα πιο μικρά έντομα νικούν τα περισσότερα ρομπότ στο να αισθάνονται τον κόσμο γύρω τους και να προσαρμόζουν τις ενέργειές τους σε αυτόν. Μια ευελιξία που είναι ζωτικής σημασίας εάν θέλετε να κινηθείτε με τρόπο που είναι ταυτόχρονα γρήγορος και ασφαλής.
Μετά υπάρχει η δύναμη. Ενώ οι κινητήρες και οι μπαταρίες μπορούν να νικήσουν τον ιστό και τους μύες σε ορισμένες μετρήσεις, στα ζώα η ισχύς είναι πλήρως ενσωματωμένη με τις αισθητηριακές πληροφορίες στις ίδιες κυτταρικές υπομονάδες.
«Τα ζώα είναι, κατά κάποιο τρόπο, η ενσάρκωση αυτής της απόλυτης σχεδιαστικής αρχής – ενός συστήματος που λειτουργεί πολύ καλά μαζί», λέει ο Jayaram. «Η φύση είναι ένας πραγματικά χρήσιμος δάσκαλος».
Ένα από τα κίνητρα πίσω από τη νέα έρευνα είναι ότι θα εμπνεύσει τους μηχανικούς να δημιουργήσουν ρομπότ που είναι πιο ευέλικτα και ευκίνητα και καλύτερα ικανά να προσαρμόσουν τον τρόπο κίνησής τους ανάλογα με το σενάριο.
Η πρόταση από την ερευνητική ομάδα είναι ότι θα μπορούσαμε να επικεντρωθούμε στην προσπάθεια να γίνουμε καλύτεροι στο χτίσιμο «λειτουργικών υπομονάδων» όπου διαφορετικά στοιχεία συνδυάζονται όπως ακριβώς συνδυάζονται στα ζωικά κύτταρα – στοιχεία όπως η δύναμη, η αίσθηση και η κίνηση.
Αυτή η τακτική θα παρείχε περισσότερες ευκαιρίες για εξερεύνηση αρνητικών ανταλλαγών και πιθανών αναδυόμενων ιδιοκτησιών. Μέχρι να καταλάβουμε καλύτερα αυτούς τους παράγοντες , τα τσιτάχ και οι κατσαρίδες θα εξακολουθούν να έχουν το προβάδισμα.
“Ως μηχανικός, είναι κάπως περίπλοκο”, λέει ο Jayaram. «Πάνω από 200 χρόνια έντονης μηχανικής, καταφέραμε να στείλουμε διαστημόπλοια στο φεγγάρι και τον Άρη και πολλά άλλα».
«Αλλά είναι μπερδεμένο το γεγονός ότι δεν έχουμε ακόμη ρομπότ που να είναι σημαντικά καλύτερα από τα βιολογικά συστήματα σε κίνηση σε φυσικά περιβάλλοντα».
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Science Robotics .
photo: freepik
