論文の概要: Efficient automatic design of robots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.03263v2
- Date: Wed, 5 Jul 2023 18:00:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-07 17:22:40.977595
- Title: Efficient automatic design of robots
- Title(参考訳): ロボットの効率的な自動設計
- Authors: David Matthews, Andrew Spielberg, Daniela Rus, Sam Kriegman, Josh
Bongard
- Abstract要約: 本研究では,ロボットの構造を1台のコンシューマ級コンピュータ上で数秒以内の所望の動作を示すために,初めて非ノボ最適化を示す。
他の勾配に基づくロボット設計法とは異なり、このアルゴリズムは特定の解剖学的形態を前提としていない。
この進歩は、医療、環境、車両、宇宙ベースのタスクのためのユニークで有用な機械の設計、製造、展開をほぼ瞬時に約束する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 43.968830087704035
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Robots are notoriously difficult to design because of complex
interdependencies between their physical structure, sensory and motor layouts,
and behavior. Despite this, almost every detail of every robot built to date
has been manually determined by a human designer after several months or years
of iterative ideation, prototyping, and testing. Inspired by evolutionary
design in nature, the automated design of robots using evolutionary algorithms
has been attempted for two decades, but it too remains inefficient: days of
supercomputing are required to design robots in simulation that, when
manufactured, exhibit desired behavior. Here we show for the first time de-novo
optimization of a robot's structure to exhibit a desired behavior, within
seconds on a single consumer-grade computer, and the manufactured robot's
retention of that behavior. Unlike other gradient-based robot design methods,
this algorithm does not presuppose any particular anatomical form; starting
instead from a randomly-generated apodous body plan, it consistently discovers
legged locomotion, the most efficient known form of terrestrial movement. If
combined with automated fabrication and scaled up to more challenging tasks,
this advance promises near instantaneous design, manufacture, and deployment of
unique and useful machines for medical, environmental, vehicular, and
space-based tasks.
- Abstract(参考訳): ロボットは、物理的構造、感覚と運動のレイアウト、行動に複雑な相互依存性があるため、設計が難しいことで悪名高い。
それにもかかわらず、これまで作られた全てのロボットのほぼすべての詳細は、数ヶ月から数年の反復的なアイデア、プロトタイピング、テストを経て、人間のデザイナーによって手作業で決定された。
進化的アルゴリズムを用いたロボットの自動設計は、自然界における進化的設計に触発されて20年にわたって試みられてきましたが、これも非効率なままです。
ここでは,1台のコンシューマ級コンピュータで1秒以内で所望の動作を示すロボットの構造の非ノボ最適化と,その動作に対する製造されたロボットの保持を初めて示す。
他の勾配に基づくロボット設計法とは異なり、このアルゴリズムは特定の解剖学的形態を前提としない。
自動化された製造と、より困難なタスクにスケールアップすれば、この進歩は、医療、環境、車両、宇宙ベースのタスクのための、ユニークで有用な機械の設計、製造、展開に近いものになる。
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