AI设计的自主水下滑翔机看起来像纸飞机,像密封一样游泳

MIT设计的系统使AI可以进化用于海洋探索机器人的新形状。

来源:ZME科学

在麻省理工学院校园的游泳池底部,研究人员一直在测试一个奇怪的滑翔机。滑翔机没有螺旋桨,也没有任何已知的鱼。这就像纸飞机和由塑料制成的发烧梦之间的混合物。当然,它是人工智能的创造。

这种好奇的装置以及其甚至陌生的表弟(平坦的四翼滑翔机),是最早由机器学习系统设计的自动水下车辆之一。他们的创造者说,这些新形状可能很快就会彻底改变科学家如何探索海洋,从映射电流到监视气候变化的影响。

“以前尚未探索过这种形状多样性的水平,因此这些设计中的大多数尚未在现实世界中进行过测试,”麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的博士后研究员彼得·伊奇·陈(Peter Yichen Chen)说。

研究人员使用了一种新的机器学习方法来生产两个现实世界的水下滑翔机:一台类似飞机(右下)的两翼机器和一个独特的四翼物体(左下)。学分:麻省理工学院

自然风格,机器优化

数十年来,海洋科学家一直试图模仿大自然的流体动力学才能。密封,鲸鱼和射线以惊人的效率在水中切成薄片。相比之下,自动的水下车辆(AUV)在很大程度上仍然是功利主义的:带有机翼的流线型管,有效但没有灵感。

原因很简单;很难重塑船体。在水下设计,建造和测试新形状是耗时且昂贵的。因此,研究人员坚持有效的方法。

由麻省理工学院和威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员开发的新的AI管道,使这一过程颠覆了这一过程。该团队不依靠人类的直觉和知识,而是建立了一个系统,该系统既可以共同设计滑翔机的形状及其在移动时的控制方式。

从仿真到淹没