人工智能可以在笔记本电脑或智能手机上在 30 秒内设计出一个自主机器人。
现在还不是对任何人都能在公交车站等车时创造出终结者而感到恐慌的时候：正如最近一项研究报告的那样，这些机器人是简单的机器，它们沿直线移动，而不会执行更复杂的任务。（然而，有趣的是，它们似乎总是长出腿，而不是像尺蠖一样蠕动、移动或滑行的结构。）但西北大学计算机科学家兼工程师、研究作者萨姆·克里格曼说，随着更多的工作，这种方法可以使机器人设计大众化。
克里格曼说：“当只有大型公司、政府和大型学术机构拥有足够的计算能力[来使用人工智能进行设计]时，这真的限制了所提出问题的多样性。” “提高这些工具的可访问性是非常令人兴奋的事情。”
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人工智能现在可以写文章 和 驾驶汽车，因此设计似乎是合乎逻辑的下一步。但哥伦比亚大学的机器人专家霍德·利普森说，创建一个可以有效设计现实世界产品的算法并非易事，他没有参与这项研究。“仍然存在许多问题，”利普森在谈到这项新研究时说，“但我认为这是一个巨大的进步。”
该方法使用模拟进化的一个版本来创建可以完成特定任务的机器人——在这种情况下，是向前运动。以前，创建进化机器人涉及生成随机变体，测试它们，使用新的变体改进最佳性能者，并再次测试这些版本。克里格曼说，这需要大量的计算能力。
他和他的同事转而使用一种称为梯度下降的方法，这种方法更像是定向进化。该过程从机器人的随机生成的身体设计开始，但它与随机进化的不同之处在于，它使算法能够衡量给定的身体计划与理想计划相比的性能如何。对于每次迭代，人工智能都可以专注于最有可能走向成功的途径。“我们为[算法]提供了一种方法来查看突变是好是坏，”克里格曼说。
在他们的计算机模拟中，研究人员将他们的机器人作为随机形状开始，让人工智能以发展陆地运动为目标，然后将新生的机器人放任在虚拟环境中进化。仅需 10 次模拟和几秒钟即可达到最佳状态。从最初的、非移动的身体计划开始，机器人能够开始以每秒高达 0.5 个身长的速度移动，约为人类平均步行速度的一半，研究人员在 10 月 3 日的《美国国家科学院院刊》上报告。该团队发现，机器人还不断进化出腿并开始行走。利普森说，令人印象深刻的是，人工智能只需几次迭代就可以从随机形式中构建出功能性的东西。
为了查看模拟在实践中是否有效，研究人员通过 3D 打印设计模具并用硅胶填充，构建了他们性能最佳的机器人的示例。他们将空气泵入形状中的小空隙中，以模拟肌肉的收缩和扩张。由此产生的机器人，每个都只有一块肥皂大小，像笨拙的小卡通人物一样爬行。
人工智能设计了这个小型步行机器人。图片来源：西北大学
克里格曼说：“我们对它朝着正确的方向移动并且能够移动感到非常兴奋”，因为人工智能模拟的机器人不一定能转化为现实世界。
杜克大学荣誉退休教授、加州大学洛杉矶分校研究教授 N. Katherine Hayles 说，这项研究代表着朝着更先进的机器人设计迈出了一步，即使这些机器人非常简单，只能完成一项任务。她也是《我们如何变成后人类：控制论、文学和信息学中的虚拟身体》（芝加哥大学出版社，1999 年）的作者。梯度下降法已经在设计人工神经网络或神经网络（受人脑启发的人工智能方法）中得到了很好的应用，因此将大脑和身体结合在一起将是强大的，她说。
“在我看来，真正的突破将是当你采用梯度下降法来进化神经网络，并将它们与可进化的身体连接起来时，”海尔斯说。然后，两者可以共同进化，就像发生在生物体中一样。
利普森说，能够设计新产品的人工智能可以让人们摆脱各种有害的问题，从设计下一代电池以帮助缓解气候变化，到寻找目前无法治愈的疾病的新抗生素和药物。他说，这些简单的、笨重的机器人是朝着这个目标迈出的一步。
利普森说：“如果我们能够设计出可以为我们设计事物的算法，那么一切皆有可能。” “我们将经历一次令人难以置信的飞跃。”