Innovasjon

Eksklusivt intervju med en BioRobotics Researcher

Eksklusivt intervju med en BioRobotics Researcher

[Bildekilde: Francesco Corruci]

Vi hadde den unike muligheten til å intervjue Francesco Corucci, doktorgradsstipendiat ved BioRobotics Institute. Siden vi ikke er forskere selv, er her de uredigerte svarene fra Francesco i stedet for å omformulere eller omformulere budskapet hans.

Hva gjorde det mulig for deg å være toppen i klassen din? Var du virkelig fokusert? Lidenskapelig? Fast bestemt? Super intelligent?

Francesco:

Jeg tror nysgjerrighet og besluttsomhet var viktige egenskaper.

Hva ønsket du å være som barn?

Francesco: Jeg hadde ikke en vedvarende ide om hva jeg ønsket å bli. Jeg spurte meg selv stadig "hva vil du gjøre i fremtiden?" mens du vokste opp, og fortsatte å finpusse svaret. Spesielt i løpet av universitetsårene ble det nesten en besettelse. Noen ganger er det vanskelig for meg å "nyte turen", da jeg bruker for mye energi på å planlegge fremover. Jeg tror det er nødvendig med en god balanse mellom planlegging og å holde fokus på "her-og-nå". Uansett, jeg liker det jeg gjør nå, men jeg er ikke sikker på at jeg har funnet et endelig svar på dette spørsmålet.

Hvor lenge er det siden du ble uteksaminert?

Francesco: Jeg fullførte masterstudiet i mai 2013. Forsvarer doktorgraden i løpet av 2017.

Ser du deg selv som en gründer eller mer av en forsker? Jobber du mot et mål?

Francesco: I dette øyeblikket er jeg veldig forskningsorientert (men aldri si aldri). Det endelige målet med forskningen min er veldig ambisiøs: å forstå den generelle naturen til intelligens og kognisjon ved å implementere mekanismer som lar roboter utvikle seg, vokse og utvikle seg på samme måte som biologiske skapninger, og muligens nå lignende nivåer av kompleksitet, mangfold, tilpasning og sofistikering .

Vil du bygge en robot? I så fall, hvilket formål vil det tjene?

[Bildekilde: Francesco Corruci]

https://www.youtube.com/watch?v=WrLLJMtkuQI&feature=youtu.be

Francesco: I løpet av de siste tre årene har jeg delvis bidratt til utviklingen av en myk undervannsrobot som heter PoseiDrone, utviklet ved The BioRobotics Institute of Scuola Superiore Sant 'Anna i Pisa, Italia. Selv i sammenheng med dette prosjektet, der en ekte robot var involvert, jobbet jeg for det meste i fysisk-realistiske simulerte miljøer, bedre egnet for den typen kunstig intelligensteknikker jeg bruker og undersøkelser jeg er interessert i for øyeblikket.

Jeg prøver å etterligne naturlige prosesser som evolusjon og utvikling, og bruker dem til å utvikle intelligente og tilpasningsdyktige roboter fra bunnen av (både hjernen og kroppen), uten behov for menneskelig inngripen. Disse teknikkene krever å kunne endre både hjernen og kroppen til roboten, og teste hver robot generert av algoritmene for å se hvor godt den oppfører seg (f.eks. Hvor langt den går, hvis vi er interessert i å designe en gårobot ).

https://www.youtube.com/watch?v=4ZqdvYrZ3ro

Med tusenvis av roboter som automatisk genereres, er dette ganske upraktisk å implementere denne prosedyren i den virkelige verden, noe som gir mange teknologiske problemer. Som et eksempel er det ikke lett å ha en plastrobot som kan tilpasse formen på farten, i den virkelige verden. Å teste en robotdesign i den virkelige verden kan også bare gjøres i sanntid. Inne i datamaskinen har vi mer frihet, og vi kan noen ganger øke hastigheten (f.eks. Kjøre fysikkmotoren raskere enn i sanntid, og parallellisere evalueringen av hvert design som genereres av algoritmen ved hjelp av massive dataklynger).

Selv om denne prosedyren utføres i simulerte verdener, gir resultatene ofte verdifull innsikt til roboter og biologer. Dette er på grunn av det faktum at vi er i stand til å illustrere evolusjons- og utviklingsdynamikk som ligner den som er observert i den naturlige verden, og studere hva som skjer under forskjellige omstendigheter. Dette er et veldig spennende aspekt av disse tilnærmingene. Med bioinspirert robotikk henter vi inspirasjon fra resultatene av en enkelt evolusjonær bane, som er det som skjedde i løpet av evolusjonens historie på planeten vår. Selv om denne prosedyren kan gi mange verdifulle innsikter, er den på en måte begrenset.

Biologiske skapninger er resultatene av kontinuerlige trinnvise justeringer for å takle et miljø i endring. De er ikke optimale for en gitt oppgave og et miljø som om de utviklet seg fra bunnen av til å gjøre en enkelt ting (f.eks. Gå) i det nåværende miljøet. De utviklet seg for å takle utfordringer som overlevelse, fôring og reproduksjon, som vanligvis ikke er av interesse for roboter.

Også "design" -løsningene vi kan observere hos dyr er begrenset av det biologiske substratet som evolusjonen måtte jobbe med (f.eks. Celler): roboter er ikke begrenset til det, og kan utnytte all teknologien som ble oppfunnet av mennesker (f.eks. Elektriske motorer, alle slags materialer osv.). Med evolusjonær og utviklingsmessig robotikk replikerer vi prosessene, ikke produktene, som kan gi langt dypere innsikt, ofte produsere forbløffende og overraskende resultater. Hva ville evolusjon produsere hvis en elektrisk motor på et tidspunkt ble utviklet?

Med evolusjonær robotikk kan vi stille dette og mange andre spørsmål. Vi kan simulere mange forskjellige verdener og evolusjonære bane, og stirre på datamaskinen mens disse verdenene utfolder seg for øynene våre.
Videre, selv om det er noen teknologiske barrierer, er det mulig å bruke denne typen tilnærminger for å designe ekte roboter, f.eks. 3D skriver ut resultatene av en evolusjonær simulering som kjørte inne i datamaskinen. Et kjent eksempel er Golem-prosjektet utviklet av Lipson og Pollack tilbake i 2000. Du kan se dette nedenfor.

https://www.youtube.com/watch?v=qSI0HSkzG1E

https://www.youtube.com/watch?v=aAdjJ8F8AT0

https://www.youtube.com/watch?v=WrLLJMtkuQI

https://www.youtube.com/watch?v=4ZqdvYrZ3ro

Francesco Corucci er doktorgradsstudent i bioRobotics ved The BioRobotics Institute of the Scuola Superiore Sant'Anna (eller, Sant'Anna School of Advanced Studies, i Enorsk), samt besøkende doktorgrad / forsker i morfologi, evolusjon og kognisjonslaboratorium, Vermont Complex Systems Center, University of Vermont, USA.

SE OGSÅ: Ingeniører lager forbløffende nøyaktig Salamander-robot


Se videoen: A robot that runs and swims like a salamander. Auke Ijspeert (Januar 2022).