Robot tiến hóa nhờ trao đổi vật liệu di truyền qua nhiều thế hệ

"Công trình của chúng tôi là công trình đầu tiên cho thấy yếu tố biểu sinh được dùng trong cải tiến hệ thống vật lý của robot", các nhà khoa học nói.

Các nhà nghiên cứu từ Vassar College đã tiến hành một loạt các thí nghiệm cho robot cạnh tranh với nhau trong các nhiệm vụ khác nhau. Điều này nhằm đánh giá sự phát triển qua 10 thế hệ khi chúng đã đổi vật liệu gene di truyền trong một quá trình tương tự như giao phối.

Nghiên cứu lần đầu tiên cho thấy các yếu tố phát triển đóng vai trò trong sự tiến hóa của robot như trong các hệ thống sinh học. Nghiên cứu này cũng chỉ ra nguyên tắc tiến hóa của Darwin có ý nghĩa cả với robot và đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc hiểu sự tác động lẫn nhau giữa sự tiến hóa và phát triển góp phần vào những hệ thống này.

Robot tiến hóa nhờ trao đổi vật liệu di truyền qua nhiều thế hệ
Sau 10 thế hệ, biểu hiện vật lý của robot đã tiến hóa lên bước mới với cách thức nối dây thay đổi - được cho là kết quả của việc xây dựng hệ gene mới - (Ảnh: Frontiersin.org).

Loading...

Robot trong nghiên cứu được giao hai nhiệm vụ: thu thập ánh sáng và tránh chướng ngại vật. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng thuật toán ghép đôi ngẫu nhiên để cho phép chúng trao đổi vật liệu di truyền từ quỹ gene di truyền (gene pool).

Những gene này được tạo thành từ mã nhị phân, quy định các dây dẫn khác nhau ở phần cứng của robot. Khi các robot "tái sản xuất" trên 10 thế hệ, biểu hiện vật chất của bộ gene đã thay đổi bằng cách thay đổi dây điện theo thiết lập di truyền mới. Các nhà nghiên cứu đã đo sự tiến bộ của robot bằng cách thực hiện và so sánh điều thay đổi này bằng mô phỏng.

Mặc dù robot tiến hóa đã từng được biết đến một thời gian, các nhà nghiên cứu cho biết đây là lần đầu tiên yếu tố biểu sinh được xem xét. Jake Brawer và Aaron Hill nói: "Đối với các nhà nghiên cứu robot, thách thức Evo-devo (evolution and development: tiến hóa và phát triển) là tạo ra các hệ thống thể hiện phần vật chất bên ngoài robot kết hợp cả ba thang đo thời gian và các quá trình vốn có trong mỗi hành vi, phát triển và tiến hóa. Vì sự phức tạp của việc xây dựng và phát triển phần vật lý của robot, đây là một thách thức khó khăn trong việc tìm kiếm "tiến hóa của sự vật". Bước đầu tiên hướng tới mục tiêu này, chúng tôi tạo ra một hệ thống thể hiện vật lý cho phép chúng ta kiểm tra một cách có hệ thống các quá trình phát triển và tiến hóa tương tác như thế nào".

Robot tiến hóa nhờ trao đổi vật liệu di truyền qua nhiều thế hệ
Các nhà nghiên cứu dùng thuật toán ghép đôi ngẫu nhiên cho phép trao đổi vật liệu di truyền từ quỹ gene tạo thành từ mã nhị phân, quy định các dây dẫn khác nhau ở phần cứng của robot, tương tự như giao phối ở sinh vật - (Ảnh: Frontiersin.org).

Các nhà nghiên cứu cho biết: "Điều quan trọng cần lưu ý là mục tiêu của chúng tôi là không để cho thấy sự tiến hóa thích nghi mà chỉ để thử nghiệm giả thuyết rằng các yếu tố biểu sinh có thể làm thay đổi động lực tiến hóa của thể hiện cơ thể bên ngoài của một số robot. Theo hiểu biết của chúng tôi, công trình của chúng tôi là công trình đầu tiên cho thấy yếu tố biểu sinh được dùng trong cải tiến hệ thống vật lý của robot".

Loading...
TIN CŨ HƠN
Vì sao cúng ông Công ông Táo lại chỉ thả cá chép?

Vì sao cúng ông Công ông Táo lại chỉ thả cá chép?

Trong các lễ vật cúng ông Công ông Táo vào ngày 23 tháng Chạp hàng năm, không thể thiếu cá chép. Vậy tại sao lại chỉ thả cá chép mà không phải con vật nào khác?

Đăng ngày: 28/01/2019
Cúng ông Công ông Táo trong bếp hay trên bàn thờ?

Cúng ông Công ông Táo trong bếp hay trên bàn thờ?

Khi cúng ông Táo, nếu gia đình không có ban thờ Táo quân riêng thì phải thắp hương ở ban thờ thần linh hoặc gia tiên chứ không nên cúng lễ ở bếp.

Đăng ngày: 28/01/2019
Ý nghĩa của bánh chưng ngày Tết không phải ai cũng biết

Ý nghĩa của bánh chưng ngày Tết không phải ai cũng biết

Dân tộc nào cũng có món ăn truyền thống. Bánh chưng, bánh dầy là loại bánh quen thuộc của người Việt nhưng không phải ai cũng biết ý nghĩa của bánh chưng.

Đăng ngày: 28/01/2019
Lý giải vui: Vì sao bánh chưng lại ăn với dưa hành?

Lý giải vui: Vì sao bánh chưng lại ăn với dưa hành?

Bạn có biết, chính sự kết hợp tinh tế, hài hòa giữa hương vị chua thanh - béo ngậy đã giúp món bánh chưng trở nên thêm phần hấp dẫn.

Đăng ngày: 28/01/2019
Vì sao tháng Chạp lại được gọi là tháng củ mật?

Vì sao tháng Chạp lại được gọi là tháng củ mật?

Bạn có để ý rằng vào tháng Chạp, chúng ta đều được nghe đi nghe lại câu "tháng củ mật - cẩn thận cửa nẻo". Nhưng "củ mật" là cái củ gì vậy nhỉ?

Đăng ngày: 28/01/2019
Vì sao trên mâm cỗ ngày Tết luôn có gà luộc - câu hỏi

Vì sao trên mâm cỗ ngày Tết luôn có gà luộc - câu hỏi "tưởng dễ mà khó" đố bạn trả lời

Gà luộc gần như đã là thứ không thể thiếu trên mọi mâm cỗ, đặc biệt là vào ngày Tết. Vậy tại sao nhất thiết phải là gà luộc chứ không chọn thứ đồ khác thay thế?

Đăng ngày: 28/01/2019
Truy tìm nguồn gốc gà trống Gô loa, biểu tượng của nước Pháp

Truy tìm nguồn gốc gà trống Gô loa, biểu tượng của nước Pháp

Gà trống Gô-loa không chỉ được gắn với đội tuyển Pháp mà nó còn được coi là biểu tượng của nước Pháp hàng trăm năm nay.

Đăng ngày: 29/03/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News
Trang web của chúng tôi có thể được thực hiện và duy trì bằng cách hiển thị quảng cáo trực tuyến cho khách truy cập của chúng tôi.
Vui lòng xem xét hỗ trợ chúng tôi bằng cách vô hiệu trình chặn quảng cáo của bạn.