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Evoluzione e selezione naturale nel mondo dei Robot

19 Settembre 2000

Evoluzione e selezione naturale nel mondo dei Robot

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Un gruppo di studiosi americani ha messo a punto un sistema per la produzione di robot, con metodi che ricalcano le teorie darwiniane della selezione naturale.

Uno dei rami più interessanti della ricerca sulla vita artificiale è la riproduzione di un sistema ambientale, partendo da elementi inanimati. È proprio quello che stanno cercando di fare Lipson e Pollock, studiosi dell’Università di Brandeis, Waltham, Massachusetts che hanno comunicato i risultati della loro ricerca sul numero di Nature del 31 agosto 2000.

Due dei più grossi ostacoli nelle ricerche sulla vita artificiale sono la mancanza di versatilità dei robot e i loro altissimi costi di produzione. I pochissimi automi attualmente disponibili sul mercato sono gli unici che, fabbricati su larga scala, consentono di assorbire gli alti costi di progettazione e realizzazione: si tratta di giochi, armi e sistemi industriali. Un modo per superare il problema potrebbe essere quello di rendere i robot in grado di evolversi e di costruirsi da soli.

Lipson e Pollack hanno sviluppato un sistema informatico che progetta e costruisce automaticamente i robot, simulando un’evoluzione naturale. L’intervento umano è quindi ridotto al minimo, sia nella progettazione che nella realizzazione degli automi.
Il progetto dei due studiosi non riguarda certo androidi alla Blade Runner, ma semplici elementi quali barre, giunti e neuroni che vengono aggregati fra loro con un processo random. Usando software molto sofisticati, questi componenti sono messi in grado di “evolversi”; il criterio di selezione è dato dalla capacità degli automi di spostarsi orizzontalmente. Le combinazioni con migliori capacità locomotorie sono incoraggiate a riprodursi, mentre i rami più deboli e statici si estinguono.

Al termine dell’esperimento, dopo centinaia di generazioni virtuali, i robot con le migliori performance sono stati convertiti in prototipi fisici dallo stesso sistema informatico.
Si è costatato con sorpresa come le forme evolutive siano giunte a soluzioni elaborate ed estremamente differenti. Le specie in genere hanno sviluppato una forte simmetria, utile per gli spostamenti in linea retta.
Sono disponibili su Nature i filmati di alcune delle forme (Arrow, Balance, Biped, Crab, Ratchet) che si sono evolute dopo 600 generazioni, con modalità di movimento molto dissimili fra loro.
Lipson e Pollack hanno dimostrato come un sistema computazionale sia in grado di disegnare e costruire automi senza l’intervento umano. Anche se il risultato non è per ora paragonabile ai robot generati da progetti umani, questo non è che un passo ulteriore nella ricerca e nello sviluppo del “sogno” di macchine che si autoevolvono e riproducono.
Già negli anni ’60 la NASA, aveva analizzato la possibilità di spedire sulla Luna una piccola macchina in grado di autoriprodursi. Non manca ancora molto alla realizzazione di quel sogno.
Per ulteriori informazioni: http://www.nature.com/nature/fow

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