Roboty, które powielają same siebie

Roboty, które powielają same siebie

Ludzie to robią, bakterie to robią, nawet wirusy to robią: wytwarzają kopie samych siebie. Teraz amerykańscy naukowcy zbudowali robota, który też to potrafi.

Nie jest to pierwszy robot, który potrafi się replikować, powiedział Hod Lipson z Uniwersytetu Cornell, kierownik badań. Wcześniejsze maszyny były jednak znacznie prostsze. W większości przypadków roboty rozprzestrzeniały się tylko w dwóch wymiarach. Bardziej skomplikowane technicznie urządzenia istniały tylko w symulacjach komputerowych, nie w rzeczywistości.

Robot Lipsona został zbudowany z czterech sześcianów ustawionych jeden na drugim. „Istnieje wiele maszyn, które można by zbudować na bazie takiej konstrukcji”, powiedział Lipson. Według niego możliwe byłoby budowanie bardziej skomplikowanych robotów przez wykorzystanie większej ilości sześcianów.

Naukowcy już wyobrażają sobie maszyny, które same by się naprawiały. Widzą dla nich zastosowanie w niebezpiecznych środowiskach, jak na przykład przestrzeń kosmiczna. W aktualnej wersji robot Lipsona niezbyt nadaje się do tak futurystycznych zastosowań. Jest jednak krokiem w dobrym kierunku, powiedział Mosce Sipper, ekspert od samoreplikacji na Uniwersytecie Ben-Gurion w Beer Sheva w Izraelu.

Robot Lipsona jest zbudowany z czterech sześcianów, każdy o boku 10 cm. Sześciany te są przecięte diagonalnie na połówki, które mogą się obracać względem siebie. To umożliwia robotowi zmianę kształtu. Robot może utworzyć kopię siebie w zaledwie kilka minut, pod warunkiem, że dostarczy mu się nowe sześciany.

Aby zbudować kopię, robot – rodzic kładzie się tak, by umieścić swój najwyżej położony sześcian na stole obok siebie. Sześcian ten staje się podstawą robota – dziecka. Następnie robot – rodzic podnosi nowy sześcian, wykorzystując do tego elektromagnesy zasilane z gniazdek umieszczonych na powierzchni stołu, i umieszcza go na podstawie robota – dziecka. Podczas tego procesu, robot – dziecko zgina się tak, by ułatwić robotowi – rodzicowi dokładanie kolejnych sześcianów. Po zakończeniu procesu na stole stoją dwie kolumny, każda zbudowana z czterech sześcianów.

Sześciany zawierają elektroniczny ekwiwalent DNA – mikroprocesor z pamięcią, w której zapisany jest plan budowy robota i instrukcje dotyczące samoreplikacji. Poprzez modyfikację tych informacji, teoretycznie możliwe byłoby reprodukowanie maszyn o wielu różnych kształtach i rozmiarach, powiedział Lipson. Robot zbudowany z setek dużo mniejszych bloków mógłby przyjmować bardzo wiele różnych kształtów.

Maszyny Lipsona posiadają niestety pewne ograniczenia. Przede wszystkim są uzależnione od dostaw nowych bloków. W przeciwieństwie do żywych stworzeń, nie mogą zbierać pożywienia i wytwarzać z niego materiału budulcowego. Dodatkowo, ponieważ proces replikacji jest zaprogramowany, jeżeli dodatkowe bloki nie znajdą się dokładnie w odpowiednim miejscu i w odpowiednim czasie, proces replikacji zostanie zatrzymany.

W następnej fazie pracy nad projektem, Lipson zamierza się przekonać, czy niezaprogramowane wersje robota mogłyby wypracować sobie umiejętność samoreplikacji, poprzez wprowadzanie przypadkowych zmian do własnego elektronicznego DNA. „Moglibyśmy się przekonać, czy roboty spontanicznie uczyłyby się samoreplikacji wykorzystując zasady ewolucji”, powiedział.