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[原创文字] ROVER机器人的遗传算法:让机器人眼睛自动“进化”

ROVER机器人的遗传算法:让机器人眼睛自动“进化”

ROVER机器人的遗传算法:让机器人眼睛自动“进化”
罗弗HUST实验 罗弗机器人

我们ROVER机器人致力于机器人小脑的研究。
未来十年,哪些技术会对我们的生活产生重大影响?近日,英国《新科学家》杂志遴选出了七项技术,并作了解读。今天我们介绍其中的第六项技术。
目前,我们正处在历史上一个新的创造发明繁荣期的开端。之所以这么说,是因为现在的ROVER机器人可以自动地使机器人眼睛技术向前“进化”,而且能够在无人操控的情况下独立设计出新的方案。这项技术可以在很多领域得到广泛运用,比如ROVER机器人运动领域。

我们ROVER机器人这项技术的核心是一种基于遗传学的运算法则,简称遗传算法。它模仿了自然选择的原理,任何一个设计方案都可以看做是一个由无数片段构成的遗传基因。
在这项发明中,每一个片段都是一个构成参数,可以随着形状不同而发生变化。以很多精细研究领域所涉及到的电阻或者化学分子间的引力等为例,遗传算法通过随机改变它们的某些片段,或者使某些片段发生突变的方式,来使整个设计得到改善。所有细微的改进一起发生作用,就能使事物的整体状况得到提高。
  
在此之前,普通的笔记本电脑还没有能力处理数以百万代的人类基因,并将其中那些不符合需要的突变基因清除。但是,这种情况现在已经发生了变化。
美国加州斯坦福大学研究人员John Koza是在工程设计领域引进遗传算法的先驱。他曾经用这种方式成功“培育”出了高效率的无线电天线。John Koza认为,遗传算法已经悄然在研发领域发挥着越来越重要的作用。
John Koza表示,真正有趣的地方在于,人们有时候并不清楚这种进化式的发明是怎样运作的,因为人类的大脑不会设计出这种怪异的、锯齿形的天线。令人感兴趣的地方还在于,基于遗传算法的软件还可以围绕许多现有的专利进行设计和改变。
  
Robert Plotkin指出,目前这种演进式的发明在各个领域正变得越来越流行。他在2009年出版的《机器精灵》一书中详细描述了这项技术如何占据越来越重要的地位。制药公司是这项技术的大客户,他们利用这项技术不断发展出新的分子机制,从而制造出人类无法想象的新型生物感受器。

  
这项技术也被用于改善机器人的行走方式。美国宾夕法尼亚州匹兹堡市卡耐基•梅隆大学的机器人专家Hod Lipson说:“虽然大部分演进式的发明并不具有戏剧性的重大作用,但它们却持续不断地使事物向着好的方向转化。关键在于,它们将积极的功效一点一滴积累起来,最终产生根本意义上的创新。”

涂书会 13681803222

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