2005年5月19日
至少在一个简单的层面上,科幻作家和实用机器人建造者的欧洲杯线上买球梦想之一已经实现:康奈尔大学研究人员创建了可以建立自身副本的机器。
诚然,该机器只是概念证明 - 除了自我复制外,它没有执行任何有用的功能 - 但是可以扩展基本原理以创建可以在太空或危险环境中工作时可以复制或至少修理自己的机器人,根据康奈尔·利普森(Hod Lipson)的说法,康奈尔(Cornell)机械和航空工程助理教授以及计算与信息科学的助理教授,在其实验室中,机器人进行了建造和测试。欧洲杯线上买球
Lipson及其同事在5月12日的《自然》一书中进行了简短的交流报告。
他们的机器人由一系列模块化立方体组成,称为“分子” - 每个都包含相同的机械和完整的计算机程序进行复制。这些立方体的脸上有电磁体,使它们可以选择性地固定并彼此分离,并且一个完整的机器人由几块链接在一起的立方体组成。每个立方体沿着长对角线分为一半,这使一个由许多立方体组成的机器人可以弯曲,重新配置和操纵其他立方体。例如,一个立方体可以以正确的角度弯曲自身以捡起另一个立方体。
为了开始复制,堆叠的立方体弯曲并将其顶部立方体放在桌子上。然后它弯曲到一侧或另一侧,以捡起新的立方体并将其存放在第一个上方。通过重复该过程,一个由一堆立方体组成的机器人可以像本身一样创建另一个机器人。由于一个机器人无法穿过另一个具有相同高度的机器人,因此正在构建的机器人有助于完成自己的建筑。
尽管这些实验机器人仅在有限的实验室环境中起作用,但利普森(Lipson)建议,可以将自我复制机器人从独立模块中进行自我复制的想法用于构建工作机器人,从而可以通过替换有缺陷的模块来自我修复。例如,发送到探索火星的机器人可以携带一系列备用模块,用于根据需要进行维修或重建,从而使更加灵活,多功能和健壮的任务。自我复制和修复对于在带有螺丝刀无法生存的人类的环境中工作的机器人也可能至关重要。
自计算机和机器人技术早期以来,自我复制机器一直是理论讨论的主题,但是只有两个可以复制的物理设备已被报道。一个人通过沿着轨道移动以二维图案组装的乐高零件;另一个人使用木制瓷砖的布置,当挤出时,将其滚成新的布置。
Lips指出,确切地说,符合“自我复制”的资格是开放的。他解释说:“这不仅仅是一种二进制财产 - 是否是自我复制的,而是一个连续性。”Lipson和Cornell数学研究生Bryant Adams的一篇论文在“自我复制现象分析的通用框架”中讨论了各种可能性2003年,德国多特蒙德。
例如,研究人员指出,人类会繁殖,但并非自我复制,因为后代不是确切的副本。在许多情况下,复制能力取决于环境。他们指出,兔子是森林中的好复制者,沙漠中的可怜的复制者和深空的糟糕复制者。研究人员总结说:“简单地说他们复制甚至很好地复制是不够的,因为这些陈述只能在某些情况下存在。”会议论文还讨论了病毒的繁殖以及将光束分成两个相同的副本。Lipson解释说,他们提供的分析“使我们可以研究生物学的重要方面并量化它。”
Lipson实验室中的新机器人也非常依赖其环境。他们通过桌子表面的触点吸引动力,除非实验者通过提供其他模块“喂食”,否则无法复制。
研究人员说:“尽管我们制造的机器与生物学自我生产相比仍然很简单,但它们证明了机械自我复制是可能的,而不是生物学独有的。”
自然传播的共同作者是维克多·齐科夫(Viktor Zykov),他是机械工程学的研究生,efstathios mytilinaios,曾在Microsoft的计算机科学专业研究生和Adams。欧洲杯线上买球
http://www.news.cornell.edu/