整理 | 屠敏
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）机器人的一小步，AI 的一大步。
近日，美国西北大学（Northwestern University）的研究人员首次开发出一种可以完全自行设计机器人的 AI 算法。
当该团队向 AI 程序发出提示：“设计一个可以在平坦表面上行走的机器人”。
出乎意料的结果发生了，引用西北大学官方的评价，「大自然花了数十亿年的时间才进化出第一个行走的物种，而新 AI 算法程序将进化压缩到闪电般的速度」。 不到 30 秒，就能设计出一个成功行走的机器人。
为了验证计算机中模拟的系统在实践中是否有效，研究人员通过 3D 打印设计的模具并填充硅胶，最终在 AI 系统的驱动下，得到了如下所示：一个虽然有些“蠢萌”，但是能以“大约是人类平均步幅的一半”的速度开始行（蠕）走（动）的机器人。
不少网友网友评价道：
奥创世界，这个 AI 成精了；
未来已至；
AI 审美还是有点差；
......
“AI 设计工具新时代的开端”
这个像是上了发条的玩具，是由无机材料制成的，其背后运用的 AI 程序还可以在轻便的个人电脑上运行，并从零开始设计全新的结构。
基于此，西北大学的研究员在《美国国家科学院院刊》上发布了一篇《Efficient automatic design of robots》论文（https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2305180120），分享了这一最新研究成果。
在领导这项工作的 Sam Kriegman 研究员看来，机器人本身又小又软，而且形状诡异，实则并不起眼。
不过，它的诞生，代表了 AI 设计工具新时代的开端，未来这些工具就像动物一样，可以直接作用于世界。
为了验证计算机中的模拟在实践中是否有效，研究人员通过 3D 打印设计的模具。在材料方面，研究人员准备了一个 20×14 厘米的长方体中随机放置 64 个空洞和 64 块“肌肉块”。
然后研究员使用液体硅橡胶填充到模具中，并使其固化几个小时。当团队将固化的硅胶从模具中取出时，它变得又软又柔韧。
通过 3D 打印出模具之后，他们将空气注入长方体的小空隙中，以模拟肌肉的收缩和扩张。
制成的机器人每个都只有一块肥皂大小，像块状的小卡通人物一样。研究人员为人工智能设定了开发陆地运动的目标，然后将新生的机器人置于虚拟环境中进行进化。
起初，这个机器人可以摇晃，但绝对无法行走。
AI 知道自己尚未达到目标。因此迅速迭代了设计。在每次迭代中，AI 评估其设计、识别缺陷，并逐渐修改模拟块的结构。
更令人惊讶的是，AI 独自想出了与自然界相同的行走解决方案：腿。但与自然界绝对对称的设计不同，人工智能采取了不同的方法。由此产生的机器人有三条腿，背部有鳍，面部平坦，上面布满了洞。
“这很有趣，因为我们没有告诉人工智能机器人应该有腿”，Kriegman 表示，“它重新发现腿是在陆地上移动的好方法。事实上，腿式运动是陆地运动最有效的形式。”
最终，经过九次尝试，它生成了一个每秒可以行走其身体长度一半的机器人——大约是人类平均步幅速度的一半。
整个设计过程——从一个零运动的无形块到一个完整的行走机器人——在笔记本电脑上只花了 26 秒。
“现在任何人都可以观察 AI 实时生成越来越好的机器人身体的进化过程”，Kriegman 表示，“以前，进化机器人需要在超级计算机上进行数周的试验和错误。当然，在任何动物可以在我们的世界里奔跑、游泳或飞翔之前，都有数十亿年的试错过程。这是因为进化没有先见之明。它无法预见未来，无法知道特定的突变是有益的还是灾难性的。我们找到了一种方法来消除这种蒙蔽，从而将数十亿年的进化压缩为瞬间。”
AI 设计的机器人未来
通过深度研究，得到的结果最终证明了移动机器人的高效设计自动化，不过，Kriegman 也表示，大部分设计流程仍有待优化。例如，制造过程包括几个可以通过嵌入式 3D 打印实现自动化的手动步骤；物理模型的计算效率可以优化为比实时运行得更快，并且梯度计算可以优化为也更快。
截至目前，尽管这个由 AI 设计的首个机器人只能向前移动，但 Kriegman 也在畅想未来的应用场景，譬如：
