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Xenobots. 2.0.在这里,仍然用青蛙干12博下载app开发

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来自塔夫茨大学的生物学家和计算机科学家的同一支团队和佛蒙特大学创造了“Xenobots.“去年现在已经开发出Xenobots 2.0。去年的版本是从青蛙12博下载app创建的新型,微小的自我修复的生物机,他们可以在某些情况下导航,推动有效载荷,并充当集体单位。

Xenobots. 2.0. 

新的Xenobots 2.0是寿命形式,可以从单个12博下载app自动组装体。他们不需要肌肉来移动,并且它们甚至展示了可记录的记忆。与以前的对应物相比,新机器人移动得更快,导航更多环境,并且具有更长的寿命。与此同时,他们仍然可以一起工作并在损坏时愈合。 

新的研究发表在 科学机器人

凭借Xenobots 1.0,毫米大小的自动化被构建为“自上而下”,手动放置组织和心脏12博下载app外科手术,产生运动。随着新版本的技术,他们被建造在“自下而上”。

干12博下载app从叫做Xenopus Laevis的非洲青蛙的胚胎中取出,这使它们能够自组装并生长到球状体中。几天后,12博下载app分化并产生纤毛,以特定方式来回移动或旋转。

这些纤毛提供了一种具有类型的“腿”的新机器,使它们能够跨越曲面迅速行进。在生物学世界中,纤毛或微小的毛发样突起,通常在像肺等粘液表面上发现。他们通过推出异物和病原体,但在Xenobots中,他们提供了快速的运动。

Michael Levin是Tufts大学的Allen Discovery Center的杰出生物学和主任教授。他是该研究的相应作者。

“我们目睹了12博下载app集体的显着可塑性,建立了一个基本的新人‘body’这与他们的默认值完全不同—在这种情况下,一只青蛙—尽管具有完全正常的基因组,”莱文说。 “在青蛙胚胎中,12博下载app配合创造蝌蚪。在这里,从该上下文中删除,我们看到12博下载app可以重新目的,他们的遗传编码硬件如纤毛,用于新的功能,例如运动。令人惊讶的是,12博下载app可以自发地接受新角色,并为这些特征的长期进化选择创造新的身体计划和行为。”

高级科学家Doug Blackiston与研究技术人员Emma Lederer一起进行该研究的联合第一作者。 

“在某种程度上,Xenobots建造了很像传统机器人。只有我们使用12博下载app和组织而不是人工组件来构建形状并产生可预测的行为。” said Blackiston “在生物结束时,这种方法有助于我们了解12博下载app在开发期间彼此交互时如何沟通,以及我们如何更好地控制这些互动。”

在UVM,科学家正在开发计算机模拟,这些计算机模拟模拟Xenobots的不同形状,这有助于识别在个人和群体中展出的任何不同行为。该团队在UVM佛蒙特州高级计算核心的深绿色超级计算机集群上依靠。  

由计算机科学家和机器人专家领导Josh Bongard,通过使用进化算法,团队提出了数百万人的环境条件。然后使用模拟来识别可以在群中一起使用的Xenobots来聚集在粒子领域中的碎片。

我们知道这项任务,但它’没有明显的— for people —什么成功的设计应该是什么样的。那’S超级计算机进入并搜索所有可能的Xenobot群的空间,以找到最佳工作的群体,” says Bongard. “我们希望Xenobots做有用的工作。现在我们’重新给予他们简单的任务,但最终我们’瞄准一种新的生活工具,例如,可以在土壤中清洁海洋或污染物中的微薄塑料。”

新版本的机器人在垃圾收集等任务中更快,更高效,现在可以覆盖大型平面。新升级还包括Xenobot记录信息的能力。

科学家们创造了下一代生活机器人

记录记忆和自我修复

该技术最令人印象深刻的新功能是机器人录制内存的能力,然后可以用于修改其动作和行为。新开发的记忆功能经过测试,概念证明证明它可以在将来延伸,以检测和记录光线,放射性污染物,化学污染物等的存在。 

“当我们为机器人带来更多功能时,我们可以使用计算机模拟来设计更复杂的行为和执行更详细的任务的能力,” said Bongard. “我们可能潜在地设计它们,不仅可以在环境中报告条件,还可以在其环境中修改和修复条件。”

新版本的机器人也能够非常有效地自愈,表明它们能够在仅五分钟内关闭其厚度的大部分严重的全长损伤。

新的Xenobots在胚胎能源商店携带高达十天的能力,可以使用额外的能源进行其任务。如果它们保持各种不同的营养素,它们可以全部速度以全速继续。 

 

Alex McFarland是一个历史学家和记者,涵盖了人工智能最新的发展。