Glem det du ser i filmer. De fleste roboter sitter på en fabrikk et sted og gjør kjedelig, repeterende arbeid. Selv om programvaren deres drømmer om en mer interessant jobb, forblir deres fysiske form fast fra den dagen de er samlet til det øyeblikket de blir søppel.
Men det trenger ikke å være slik, sier pionerer for “evo devo robo” - evolusjonær utviklingsrobotikk, som anvender prinsipper for naturlig valg og biologisk utvikling på maskinutforming.
Josh Bongard, dataforsker ved University of Vermont, designer roboter som går gjennom vekstspor. Som engstelige tenåringer opplever de en vanskelig periode med fysisk utvikling før de finner sin plass i verden.
Bongards virtuelle eksperimenter modellerer nettopp robothandlinger på en datamaskin, som begynner med en ubegrenset, ormlignende maskin med flere kroppssegmenter. Det har ett mål: Fremskritt over en flat overflate mot en lyskilde. Men i stedet for å gi roboten et komplett sett med instruksjoner, genererer Bongard en hel populasjon av roboter og lar evolusjonen gjøre arbeidet.
Hver virtuelle robot beveger seg tilfeldig - for eksempel kan et segment bevege seg en tomme til venstre og et annet kan bøye 90 grader. Mens de fleste av botsene flailer håpløst, er det noen som tilfeldigvis skyver fremover. Trinnene bak alle de små fremskrittene blir lagret og kombinert i en prosess som etterligner blanding av gener i levende, reproduserende vesener. Så, på et tidspunkt, trer Bongard inn og gir de vellykkede robotbeina. Og evolusjonen fortsetter.
Bongard har funnet ut at han kan utvikle en prevensjon som går oppreist på bare 100 generasjoner. En kontrast som starter med ben som allerede er dannet, tar derimot 250 generasjoner. "Det er fornuftig å holde seg nær bakken når du er ung, " sier han, "og bare gradvis vokse ben og stå stående, noe som gjør deg mer ustabil."
En robot som kan vokse vil være svært nyttig. Se for deg et romskip som lander på en fremmed verden som vokser et ekstra par ben når det møter forrædersk terreng. Eller en søke- og redningsbot som forandrer seg fra stødig til slank for å navigere i en tett sprekk. Men vil en slik maskin noen gang være mer enn en datasimulering? "Det er det siste produksjonstrinnet som alltid har hjemsøkt robotikere, " sier Hod Lipson, som leder Cornell Universitys Creative Machines Lab. "Du kan designe gale roboter, men til slutt må du lage dem."
Lipsons arbeid kan hjelpe. Han har brukt en 3D-skriver for å kvise ut robotkomponenter og har demonstrert en maskin som er i stand til å sette sammen kopier av seg selv med premade komponenter. Disse bragder antyder at det kan være mulig å designe en bot som produserer seg - det vil si utvikler en kroppsplan og bygger den.
Foreløpig ønsker Bongard at andre skal være med på eksperimentene. I august gjorde han sine virtuelle roboter tilgjengelig på nettet. Han kaller dem ludobots, ludo fra det latinske stykket . "Primater utvikles for å gjenkjenne en halte hos et annet dyr, " sier han. "Vi vil gjerne publisere robotikk, " slik at folk kan bygge maskiner, observere hvordan de beveger seg og fikser feil.
