AI的神奇之举，秒速创造功能性机器人

在一个通常需要花费大量时间来设计机器人的世界里，一种颠覆性的基于人工智能的算法正在改变游戏规则。这个创新性系统由美国科学家团队开发，由西北大学助理教授山姆·克里格曼（Sam Kriegman）领导，它利用“压缩进化”在几秒内创建了特定用途的功能性机器人。

传统上，进化是一个缓慢的过程，因为自然无法预见哪些动物特征将对特定任务有利。然而，这个AI算法具有独特的优势：它事先知道哪些机器人特征将有助于完成任务，从而能够快速设计特定用途的机器人。

最初版本的这个算法用于确定微小的生物工程机器人Xenobots的最佳体形，这些机器人能够自我繁殖。虽然超级计算机花了数月时间才找到合适的设计，但该算法已经被改进到可以在普通笔记本电脑上运行，并且能够在不到半分钟内提供结果。

这个AI算法通过自然进化的原则学习和演化机器人设计，汲取了整个进化历史中奏效的生物特征。正如克里格曼教授解释的那样：“以前，进化机器人需要在超级计算机上进行数周的反复试验… 这是因为进化没有前瞻性。它无法预见未来特定突变是否有益还是灾难性。我们找到了一种方法来消除这种盲目，从而将数十亿年的进化压缩成瞬间。”

作为其功能的测试，研究人员要求该算法创建一个能够在平坦表面上行走的机器人，但没有提供任何有关以前人类设计的行走机器人的知识。从一个数字材料块开始，该算法生成了多个连续的设计，每个设计都建立在前一个设计的成功和失败基础上。仅在26秒内和九代后，系统就产生了一个设计，该设计可以使用三条直线腿每秒行走半个身体长度。然后，根据这一设计，建造了一个物理硅胶模型，并在向其体内注入和排出空气时展示了其行走能力。

这项技术的潜在应用广泛，包括为灾难应对和污水系统维护设计机器人，以及能够在人体内执行精密医疗程序的机器人。这种创新的机器人设计方法不仅加速了设计过程，还开辟了以前未被人类考虑的新可能性。

用克里格曼教授的话说：“人工智能可以创造新的可能性和新的前进道路，这些可能性以前甚至从未被人类考虑过。它可以帮助我们以不同的方式思考和梦想。这可能有助于我们解决一些最困难的问题。”

这项技术的发展实在令人惊叹，简单来说，它是一种基于人工智能的算法，可以在几秒钟内设计出特定任务的机器人。为了理解这项技术的重要性，我们首先需要明白一点：自然进化是一个漫长而缓慢的过程，因为自然界无法提前知道哪些特征对生物体有利。但这项AI算法不同，它事先了解哪些机器人特征将对特定任务有益，因此能够迅速创建出满足要求的机器人。

这项技术的前身是由西北大学的科学家团队在两年前推出的小型生物工程机器人Xenobots，这些机器人甚至能够自我繁殖。当时，超级计算机花费了数月时间才设计出这些机器人的最佳形态，但如今这项算法已经被精细化到可以在普通笔记本电脑上运行，并且在不到半分钟内就能交付结果。

这个算法的训练灵感来源于自然进化的原则，通过查看生物特征的演化历史，让计算机程序员能够了解哪些特征是成功的，哪些是失败的。使用这种算法，研究人员可以在电脑模拟中迅速生成一系列不同设计，每个设计都基于前一代的成功和失败经验。

以一个实际测试为例，研究人员让算法创建一个可以在平坦表面上行走的机器人，而且这个系统没有任何关于人类设计行走机器人的信息。结果令人惊叹，经过仅仅26秒和九代设计迭代，系统就生成了一个可以行走的机器人设计，甚至可以在半秒钟内行走自身长度的一半。研究人员随后制造了一个物理模型来验证这个设计，结果证明它的行走能力表现出乎意料的好。

这项技术具有广泛的应用前景，它可以用于设计用于搜索灾难现场被困者、维护污水系统或在人体内执行医疗程序的机器人。最重要的是，这个算法的创新加速了机器人设计过程，为解决许多困难问题提供了新的可能性。

这项技术的出现是科学与技术的巨大飞跃，它将改变我们对机器人设计的认知，开创了全新的机器人领域。正如研究团队的负责人所说，人工智能可以创造新的可能性，改变我们的思维方式，帮助我们解决一些最具挑战性的问题。这绝对是科技领域一个令人兴奋的突破！