Die virtuelle Kreatur bewegt ihre vier tentakelartigen Arme, während sie sich vorwärts bewegt. Es schleicht sich ein
Doktorand, der Computer Vision studiertAgrim Gupta von der Stanford University in Kalifornien ist nicht gerade der Schöpfer dieser seltsamen Kreaturen. Er schuf die Vorfahren, aus denen diese Kreaturen hervorgingen – Unimals, was „universelle Tiere“ bedeutet. Dieser Begriff spiegelt die Tatsache wider, dass sie sich zu sehr unterschiedlichen Formen entwickeln können. Einige von ihnen ähneln echten Tieren. Andere sind ziemlich seltsam.
Das Team fand heraus, dass der KörpertypTier beeinflusst seine Fähigkeit, neue Dinge zu lernen. Wissenschaftler neigen dazu zu glauben, dass, obwohl das Lernen im Gehirn stattfindet, es der Körper ist, der genau beeinflusst, wie dieser Prozess abläuft.
Wenn sich Roboter in Simulationen weiterentwickeln könnten, könnten sie ihre eigenen Formen entwickeln, die noch besser funktionieren würden als die von Menschen geschaffenen.
So entstanden generalistische Tiere, die lernten, sich in komplexeren simulierten Welten zu bewegen, und schließlich Körper entwickelten, die sich besser zum Lernen eigneten.
„Ich war begeistert von diesem Job“, sagt Sam Kriegman. Er hat an diesen Studien nicht teilgenommen, aber er weiß viel zu diesem Thema. Der Wissenschaftler arbeitet am Wyss Institute an evolutionärer Robotik.
Roboteringenieure neigen dazu, die Körper zu kopieren, die sie in der Natur sehen. Deshalb ähneln viele Roboter echten Tieren.
Zunächst gaben Wissenschaftler Tierkörpern, die sehr gut warenähnlich wie Tierfiguren. Jeder hat einen runden Kopf. Aus diesem Kopf ragen gerade Segmente heraus. Sie verzweigen sich in andere Segmente und bilden Körperteile, die Armen, Beinen oder Tentakeln ähneln. Etwas mehr als 500 zufällig generierte Tiere werden in eine virtuelle Welt geworfen, ähnlich einem Videospiel. Im einfachsten Spiel muss jede Einheit eine flache Landschaft durchqueren. Mithilfe eines Computermodells für maschinelles Lernen wird herausgefunden, wie man sich bewegt.
Erstens, wenn das Modell nichts über die Bewegung weiß,Der Körper dreht sich nur und versucht zufällige Bewegungen. Bringt eine Bewegung das Tier seinem Ziel, die Landschaft zu durchqueren, näher, lernt das Modell, diese Bewegung zu wiederholen. Je weiter ein Tier durch die Landschaft reist, desto höher ist seine Punktzahl im Spiel.
Später werden die Tiere in Vierergruppen eingeteiltKopieren. Das Gruppenmitglied, das die meisten Punkte erzielt, erhält die Möglichkeit, sich weiterzuentwickeln. Stellen wir uns vor, der Gewinner sieht ein wenig aus wie ein Seestern. Während er sich entwickelt, verändert sich sein Körper zufällig. Beispielsweise könnte er einen Teil seiner Beine verlieren. Oder aus allen Beinen wächst ein neues Segment. Oder ein Element kann länger und ein anderes kürzer werden.
Später werden alle Tiere aus der ursprünglichen Gruppe ausVier Personen kehren zusammen mit einem neuen Seestern in die flache virtuelle Welt zurück. Sie erinnern sich an nichts von ihrer ersten "Reise". Sie müssen alle bei Null anfangen, sich drehen, bis etwas funktioniert. Auch hier erhalten alle Punkte und treten in Vierergruppen an, um zu sehen, wer als nächstes weiterkommt.
Dieser Vorgang wird immer wieder wiederholt.Immer wenn ein neues Tier geschaffen wird, stirbt das älteste. Wenn es seine Aufgabe gut erfüllte, würde es sich mehrmals weiterentwickeln, bevor es starb. Das bedeutet, dass es eine Menge „Kinder und Enkel“ hinterlassen hat, die noch besser werden können. Im Laufe vieler Generationen werden Tiere immer besser darin, sich in der Landschaft zu bewegen. Sie erinnern sich an nichts von früheren Erlebnissen.
Der Vorgang wird dann auf einer komplexeren Ebene wiederholtTerrain. Und danach und unter schwierigeren Bedingungen – eine Welt mit Hindernissen, äußeren Einflüssen und Aufgaben (zum Beispiel einen Ball werfen). Das Ergebnis sind Exemplare, die vielfältige Aufgaben bewältigen und sich in jedem Gelände fortbewegen können.
Gleichzeitig legten die Forscher auch eine Reihe von Regeln für die „Evolution“ fest: symmetrische Körperseiten, nicht mehr als 10 Gliedmaßen, die sich nicht mehr als zweimal verzweigen dürfen.
Die Ingenieure fügen hinzu, dass es nicht einfach sein wird, die simulierten Kreaturen in die Realität umzusetzen. Die reale Welt ist viel verwirrender und komplexer als die Simulation.
Weiter lesen:
Wissenschaftler haben im Erdinneren eine „Büchse der Pandora“ gefunden: Die Energie von dort ernährt das Leben auf dem Planeten
Der Hauptmythos über Dinosaurier wurde widerlegt: Wissenschaftler haben verstanden, wie Reptilien den Planeten eroberten
Vor 350 Millionen Jahren geschah etwas Seltsames mit der Erde: Es beeinträchtigte die Bewohnbarkeit