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從大自然找靈感 新一代機器人功能超炫

上網時間: 2007年11月28日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:機器人  蟑螂  大自然 

為了製造出更先進的機器人,科學家越來越常向大自然尋找靈感,讓機器人能像蟑螂一樣移動、相互溝通,或是蜥蜴一樣地滑行,甚至希望未來機器人能像人類一樣學習和做決定。而據了解,目前的機器人設計成果已經可以媲美科幻小說裡所描述的情節。

由來自比利時Libre de Bruxelles大學的Jose Halloy所領導一個歐洲研究團隊,創造出了一種蟑螂尺寸大小的機器人;這種機器人能與真的蟑螂互動。而這種機器人雖然長得跟蟑螂不像,但機身上塗佈的化學材料能使它們聞起來像蟑螂。這種機器人甚至可以影響它們的蟑螂「同伴」選擇錯誤的遮蔽所──即明亮處而非陰暗角落。

Halloy指出,這項研究成果的創新之處,在於機器人具自主性,而非由人類遠端遙控。此外這種機器人能混在真的昆蟲族群中,發揮社交影響力。研究人員只要透過一些參數的改變,就能讓機器蟑螂滲透到蟑螂群中,並影響其他蟑螂的行為。

「我們將這種機器人做為混在動物聚落中,研究其決策制訂機制的一種工具。」Halloy表示。上述研究是一個大型研究計畫的一部份,該計畫的目的是製造出能對環境變化做出靈活反應的機器人。

有大腦的機器人

而在過去的20年來,另一位來自美國加州聖地亞哥神經系統科學研究所(Neurosciences Institute)的科學家Gerald Edelman,則是一直試圖研發出能模擬人類大腦運作的機器人裝置。

「當然,這種機器人的神經元(neurons)、神經突(synapses)數量會少得多;但如果設計得當,它實際上能夠針對複雜的目的完成各種任務,例如感覺和記憶。」Edelman在接受電話採訪時表示,因為人類的大腦是透過與環境的互動來學習的,因此要創造能學習的機器人,就必須結合這個過程。

「它不會只有一個孤立的大腦,而必須加入與身體、週遭環境的互動。」Edelman強調。他曾於《科學月刊(Science)》發表一個名為Darwin VII的機器人,這種有大腦的機器人配備了視訊攝影機、麥克風以及機械手臂,可分辨不同鋼鐵塊的導電性,就像人類的味覺。

在一個加入了複製評估系統的實驗中,Darwin VII會學習哪個鐵塊的「味道」比較好或比較壞,並因此獲得獎勵。其新一代版本Darwin X,則學會了尋找一個藏起來的平台;這是複製了常見的老鼠實驗──讓實驗老鼠在牛奶糊中找一個埋在裡面的平台。

在這項實驗中,Darwin的紅外線感測器會在它每次成功通過平台時,發出一個獎勵訊號;而經過訓練之後,Darwin就能夠在牛奶糊中的任意位置找到平台。Edelman表示,透過這樣的實驗能對大腦如何進行學習功能進行研究。

(參考原文:Robot science turns to nature for inspiration)




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