你可聽說過AI能制造機(jī)器人？而且這里的機(jī)器人還不是傳統(tǒng)意義的機(jī)器人，而是活體機(jī)器人！
Xenobots能夠集體行動（轉(zhuǎn)圈圈）
Xenobot能夠推動外部對象
糖豆人形狀的Xenobot正在復(fù)制
自發(fā)運(yùn)動學(xué)的自我復(fù)制過程
美國佛蒙特大學(xué)和塔夫茨大學(xué)的研究者依靠進(jìn)化算法，利用青蛙的表皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞造出了全球首批活體機(jī)器人，并將其命名為「Xenobot」，其初版是無法進(jìn)行自我復(fù)制的。
Xenobots能夠集體行動（轉(zhuǎn)圈圈）
Xenobot能夠推動外部對象
然而就在上個(gè)月，最新一期的《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）中，這一研究團(tuán)隊(duì)宣布：他們更進(jìn)一步，制造出了有史以來第一批能夠自我復(fù)制的活體機(jī)器人。
而這其中AI又是如何發(fā)揮作用的呢？
原來Xenobots是在佛蒙特大學(xué)的超級計(jì)算機(jī)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，然后由塔夫茨大學(xué)的生物學(xué)家進(jìn)行組裝和測試而成。UVM研究人員采用進(jìn)化算法在超級計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建可數(shù)千種新生命形式的候選設(shè)計(jì)物。
進(jìn)化算法根據(jù)指令（比如整體向一個(gè)方向移動）會一次次地把幾百個(gè)模擬細(xì)胞重新組裝成無數(shù)具有新形態(tài)的細(xì)胞，隨著算法不斷運(yùn)行和迭代，優(yōu)勝劣汰，更成功的新型活體會被保留并完善。也就是說AI的應(yīng)用體現(xiàn)在借助超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行流體力學(xué)分析，迭代并篩選出最佳的機(jī)器人構(gòu)造模型。
糖豆人形狀的Xenobot正在復(fù)制
最終，AI發(fā)現(xiàn)了一個(gè)成功的設(shè)計(jì)：一組形狀像80年代街機(jī)游戲吃豆人形狀的活體細(xì)胞。
研究者采用的進(jìn)化算法就是人工智能領(lǐng)域中一種常用的算法。所謂進(jìn)化算法，其本質(zhì)是一種集群算法，通過集群，遍歷式的搜索策略空間，盡可能找到一個(gè)或多個(gè)可行的策略。
簡單打個(gè)比方，假設(shè)有一個(gè)人在一個(gè)沒有任何光源的山洞里探索出路，洞穴里有無數(shù)種排列組合，一個(gè)人要找到其中的出路非常難，而進(jìn)化算法（集群算法）可以一次性釋放N個(gè)人去探索出最優(yōu)出路，從而大大提升效率。
自發(fā)運(yùn)動學(xué)的自我復(fù)制過程
通過算法制造的活體機(jī)器人有著強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。以往我們所制造的傳統(tǒng)機(jī)器人一般是由金屬、塑料等成分構(gòu)成的，這就造成了傳統(tǒng)機(jī)器人無法應(yīng)用在一些特殊或者更為精細(xì)的場景的問題。
然而由生物組織構(gòu)成的活體機(jī)器人則能完美解決這一問題。比如，我們可以使用活體機(jī)器人在人體內(nèi)進(jìn)行“上藥”或者是檢測人體內(nèi)部狀況。亦或我們可以使用此類機(jī)器人清潔海洋里的微塑料污染、定位并消解有毒材料。這都是活體機(jī)器人能大展拳腳的一些應(yīng)用場景，同時(shí)也是對機(jī)器人應(yīng)用的一種革新與拓展。
看到這里，各位小伙伴是不是也和我一樣期待活體機(jī)器人應(yīng)用的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)呀！相信只要我們能利用好人工智能這一有力的工具，許多看似天馬行空的設(shè)想也許會離我們的生活越來越近的！
