当一个人磕到脚趾时，他会通过偏向另一条腿来弥补。更戏剧性的是，如果他失去了双腿的使用能力，他仍然可以爬行以从 A 点到达 B 点。现在，一个形状像四足海星的机器人也可以做到这一点。这款在康奈尔大学设计的九件式设备，即使在遭受损坏后也能朝着目标前进。在《科学》杂志本周发表的一篇论文中，研究人员描述了这种机械野兽评估自身状况的算法。
“这里的主要进步不仅仅是诊断和恢复，而是机器人如何做到这一点，即建立一个自身的模型，”现在在佛蒙特大学的计算机科学家 Josh Bongard 解释说。过去，试图从损伤中恢复的机器人会尝试数十万次无效的试错过程，旨在克服损伤。但 Bongard 指出，如果这些机器人要成为“下一代行星探测器”，“你不能假设这个机器人可以进行数十万次试验。它可能会进一步损坏自己或从悬崖上掉下去。”因此，Bongard 与他的同事 Victor Zykov 和 Hod Lipson 一起，对他们的机器人进行了编程，使其能够仔细选择行动，从而尽可能减少动作次数。
该机器人使用“驱动-感知”系统，在决定做什么之前会运行许多可能性。在其电子大脑中，机器人会执行一个随机的五秒钟动作——例如抬起左腿，然后抬起右腿。然后，它会将该动作插入 15 个随机选择的模型中，这些模型本质上是对机器人如何组装的 15 个猜测。然后，它将处理在每个模型中执行特定动作的所有结果——例如，一个模型可能会预测它会导致机器人向左倾斜；另一个模型可能会表明机器会向右倾斜。最后，机器人执行该动作。
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如果机器人最终向左倾斜——其身体上的四个传感器可以确定这一点——它将抛弃所有没有做出该预测的模型。“这基本上是自然选择的粗略类比，”Bongard 指出。“这是一个由 15 个自我模型组成的群体，更合适的模型会传播，而不太合适的模型会消亡。”
研究人员让机器人在状态最佳时运行该算法，发现其选择的移动模式是产生足够的动量来向前抛掷身体，有点像尺蠖。当 Bongard 切断其一条肢体时，它反而蹒跚前行。佐治亚理工学院的机器人专家 Ronald Arkin 表示，这款新型坚韧的机器人让他想起了第一部《终结者》电影中阿诺德·施瓦辛格饰演的半机械人：该机器尽管遭受了几次机械挫折，仍“勉强前进”以达到目标。然而，在现实世界中，“在人们无法到达的情况下，它可能具有重要的价值，”他评论说。“它在搜索和救援或地外探索方面具有一些应用。”
目前，该机器人还没有完全为任何时间敏感的操作做好准备。研究人员将两次动作之间的时间设置为 20 分钟，因为在这个阶段，他们只是想看看机器人是否可以克服逆境。Bongard 相信，在未来，机器人可以更快地运行其算法。“没有理由说明该机器人不能通过无线方式与一组计算机通信，”Bongard 说。“实际上，您可以非常快速地并行化此过程。”