Xenobots 2.0 нь энд байгаа бөгөөд мэлхийн үүдэл эсээр хөгжсөн хэвээр байна

Тафтсын их сургууль, Вермонтын их сургуулийн биологич, компьютер судлаачдын баг "Ксеноботууд” Өнгөрсөн жил одоо Xenobots 2.0-ийг хөгжүүлсэн. Өнгөрсөн жилийн хувилбар нь мэлхийн эсээс бүтээгдсэн, өөрөө өөрийгөө эдгээдэг шинэлэг, жижигхэн биологийн машинууд байсан бөгөөд тэдгээр нь жолоодож, ачааг түлхэж, зарим тохиолдолд нэгдмэл нэгж болж чаддаг байв.

Xenobots 2.0 

Шинэ Xenobots 2.0 нь биеийг нэг эсээс өөрөө угсарч чаддаг амьдралын хэлбэрүүд юм. Тэд булчингаа хөдөлгөх шаардлагагүй, тэр ч байтугай бичих боломжтой санах ойг харуулсан. Өмнөх үеийнхтэйгээ харьцуулахад шинэ роботууд илүү хурдан хөдөлж, илүү олон орчинд аялж, илүү урт наслах боломжтой болсон. Үүний зэрэгцээ тэд хамтдаа ажиллаж, гэмтсэн үед өөрсдийгөө эдгээж чаддаг. 

Шинэ судалгаа хэвлэгдсэн байна Шинжлэх ухаан робот. 

Xenobots 1.0-ийн тусламжтайгаар миллиметрийн хэмжээтэй автоматжуулалтыг "дээрээс доош" хийж, эдийг гараар байрлуулж, мэлхийн арьс, зүрхний эсийг мэс заслын аргаар хэлбэржүүлж хөдөлгөөнийг бий болгосон. Технологийн шинэ хувилбараар тэдгээрийг "доороос дээш" барьсан.

Африкийн Xenopus laevis хэмээх мэлхийн үр хөврөлөөс үүдэл эсийг авсан бөгөөд энэ нь тэднийг өөрөө угсарч, бөмбөрцөг хэлбэртэй болгох боломжийг олгосон. Хэдэн өдрийн дараа эсүүд ялгарч, нааш цааш хөдөлдөг эсвэл тодорхой байдлаар эргэлддэг цилий үүсгэдэг.

Эдгээр цилиа нь шинэ роботуудад нэг төрлийн "хөл"-ээр хангадаг бөгөөд ингэснээр гадаргуу дээгүүр хурдан явах боломжийг олгодог. Биологийн ертөнцөд цилиа эсвэл үс шиг жижиг хэсгүүд нь уушиг гэх мэт салст бүрхэвч дээр ихэвчлэн байдаг. Тэд гадны бодис, эмгэг төрүүлэгчдийг гадагшлуулахад тусалдаг боловч Xenobots-д тэд хурдан хөдөлгөөнийг санал болгодог.

Майкл Левин бол биологийн профессор бөгөөд Тафтсын их сургуулийн Аллен Discovery төвийн захирал юм. Тэрээр судалгааны холбогдох зохиогч юм.

"Бид бүрэн хэвийн геномтой хэдий ч анхдагч хэлбэрээс нь ялгаатай энгийн шинэ "бие" -ийг бүтээдэг эсийн нэгдлүүдийн гайхалтай уян хатан чанарыг бид харж байна" гэж Левин хэлэв. “Мэлхийн үр хөврөлийн эсүүд хамтран мэлхийн зулзагыг үүсгэдэг. Эндээс, энэ контекстээс хасагдсанаар бид эсүүд цилиа гэх мэт генетикийн кодлогдсон техник хангамжаа хөдөлгөөний хөдөлгөөн гэх мэт шинэ функцүүдэд зориулж дахин ашиглаж болохыг харж байна. Эдгээр шинж чанаруудын хувьд удаан хугацааны хувьслын сонгон шалгаруулалтгүйгээр эсүүд аяндаа шинэ үүрэг гүйцэтгэж, шинэ биеийн төлөвлөгөө, зан үйлийг бий болгож чаддаг нь гайхалтай юм."

Ахлах эрдэмтэн Даг Блэкистон нь судалгааны техникч Эмма Ледерерийн хамт судалгааны анхны зохиогч юм. 

“Нэг ёсондоо Ксеноботууд нь уламжлалт робот шиг бүтээгдсэн. Зөвхөн бид хэлбэр дүрсийг бий болгож, урьдчилан таамаглахуйц зан үйлийг бий болгохын тулд хиймэл бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс илүү эс, эдийг ашигладаг." Блэкистон хэлэхдээ, "Биологийн төгсгөлд энэ арга нь эсийн хөгжлийн явцад бие биетэйгээ хэрхэн харьцаж байгааг ойлгоход тусалдаг бөгөөд бид эдгээр харилцан үйлчлэлийг хэрхэн илүү сайн хянаж болохыг ойлгоход тусалдаг."

UVM дээр эрдэмтэд Xenobots-ийн янз бүрийн хэлбэрийг загварчилсан компьютерийн симуляцийг боловсруулж байсан бөгөөд энэ нь хувь хүн болон бүлгийн аль алинд нь харуулсан аливаа зан үйлийг тодорхойлоход тусалсан. Баг нь UVM-ийн Вермонт дахь Advanced Computing Core дахь Deep Green супер компьютерийн кластерт тулгуурласан. 

Компьютерийн эрдэмтэн, робот техникийн мэргэжилтэн Жош Бонгардаар ахлуулсан баг хувьслын алгоритмын тусламжтайгаар олон зуун мянган орчны нөхцөл байдлыг бий болгосон. Дараа нь симуляцийг бөөмсийн талбарт хог хаягдлыг цуглуулахын тулд бөөгнөрөл болгон хамтран ажиллах боломжтой Xenobot-уудыг тодорхойлоход ашигласан.

Бид даалгавраа мэддэг, гэхдээ хүмүүсийн хувьд амжилттай загвар ямар байх ёстой нь тодорхой биш юм. Энд л суперкомпьютер орж ирж, бүх боломжит Xenobot бөөгнөрөлүүдийн орон зайд хайлт хийж, ажлаа хамгийн сайн гүйцэтгэдэг бүлгийг олдог” гэж Бонгард хэлэв. “Бид Xenobot-ыг ашигтай ажил хийхийг хүсч байна. Яг одоо бид тэдэнд энгийн даалгавар өгч байгаа ч эцсийн дүндээ далай дахь микропластик эсвэл хөрсөн дэх бохирдуулагч бодисыг цэвэрлэх шинэ төрлийн амьд хэрэгсэл бүтээхийг зорьж байна."

Ботуудын шинэ хувилбар нь хог цуглуулах гэх мэт ажлуудад илүү хурдан бөгөөд илүү үр дүнтэй бөгөөд тэд одоо том хавтгай гадаргууг бүрхэж чаддаг. Шинэ шинэчлэлт нь Xenobot-д мэдээлэл бичих чадварыг багтаасан болно.

Бичлэг хийх ой санамж ба өөрийгөө эдгээх

Технологийн хамгийн гайхалтай шинэ боломж бол ботуудын санах ойг бүртгэх, дараа нь түүний үйлдэл, зан төлөвийг өөрчлөхөд ашиглах чадвар юм. Шинээр боловсруулсан санах ойн функцийг туршиж үзсэн бөгөөд энэ нь ирээдүйд гэрэл, цацраг идэвхт бохирдол, химийн бохирдуулагч болон бусад зүйлсийг илрүүлэх, бүртгэх зорилгоор өргөжүүлэх боломжтойг харуулсан. 

Бонгард "Бид роботуудад илүү олон чадварыг бий болгосноор бид компьютерийн симуляцийг ашиглан тэдгээрийг илүү төвөгтэй зан үйл, илүү нарийн даалгавар гүйцэтгэх чадвартай болгох боломжтой" гэж хэлэв. "Бид тэдгээрийг зөвхөн хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлыг мэдээлэх төдийгүй хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлыг өөрчлөх, засах боломжтой."

Роботуудын шинэ хувилбар нь өөрөө маш үр дүнтэйгээр өөрийгөө эдгээх чадвартай бөгөөд тэд зөвхөн таван минутын дотор хагас зузаантай хүнд шархыг хаах чадвартайг харуулж байна.

Шинэ ксеноботууд нь үр хөврөлийн эрчим хүчний нөөцөд арав хүртэл хоног амьдрах чадвартай бөгөөд тэдгээрийн даалгаврыг нэмэлт эрчим хүчний эх үүсвэргүйгээр гүйцэтгэх боломжтой. Хэрэв тэдгээр нь янз бүрийн тэжээллэг бодисуудад хадгалагддаг бол тэд хэдэн сарын турш бүрэн хурдтайгаар үргэлжлэх боломжтой.