تا بوده این موضوع مطرح بود که اگر انسان بخواهد در سایر سیارات مستقر شود به یک لشکر کامل از ربات‌ها نیاز خواهد داشت. این ربات‌ها که کارشان ایجاد شرایط مطلوب برای بشر در مکان‌هایی است که فاقد شرایط زندگی هستند، باید برای زنده ماندن در آب و هوای غیر قابل کنترل کیهانی که در انتظار آن‌ها است، سازگار و قابل بازیافت باشند. با همکاری ربات‌سازان و دانشمندان کامپیوتر ربات‌هایی که در حال ایجاد هستند از طریق چاپگر سه بعدی تولید شده و به صورت خودکار مونتاژ می‌شوند تا بتوانند به سرعت برای شرایطی که در آن قرار می‌گیرند بهینه شوند.
این مقاله درباره آخرین پیشرفت‌ها برای ساخت ربات‌های خودمختار است که می‌توانند به ساخت خانه برای انسان‌ها در آینده‌ای نزدیک و در جایی بسیار دور از زمین و به دور از نظارت انسان کمک کنند.
ظهور ربات‌ها
ربات‌ها از دهه‌ها پیش و زمانی که یک ابزار دست و پا چلفتی بودند تا به امروز به صورت مداوم پیشرفت کرده‌اند. امروزه کمپانی‌هایی مانند Boston Dynamics ربات‌هایی بسیار کارآمد تولید می‌کنند که کامیون‌ها را بارگیری می‌کنند، پالت می‌سازند و جعبه‌ها را در اطراف کارخانه‌ها جابجا می‌کنند. امروزه آن‌ها می‌توانند وظایفی را انجام دهند که نمی‌توانید باور کنید انجام این کارها توسط چیزی بجز انسان باشد.
با وجود این پیشرفت‌ها، طراحی ربات‌ها برای کار در محیط‌های ناشناخته که چالش‌های غیر منتظره‌ای را در بر دارند مانند سیارات فراخورشیدی یا حفره‌های عمیق اقیانوس‌ها هنوز هم چالش قابل توجهی برای دانشمندان و مهندسان به وجود می‌آورد. مثلا اینکه در فضای بی رحم کیهانی یک ربات ایده آل چه شکل و اندازه‌ای باید داشته باشد؟ باید بخزد یا راه برود؟ برای ترمیم خود در محیطی که هیچکس به دادش نمی‌رسد چه ابزاری نیاز دارد و چگونه با فشار، دما و خوردگی‌های متفاوت شیمیایی زنده خواهد ماند؟
طبیعت که خود استاد تکامل است این مشکل را حل کرده. نظریه تکامل داروین ایجاد میلیون‌ها گونه که کاملاً با محیط زندگی خود سازگار هستند را توضیح می‌دهد. اگرچه تکامل بیولوژیکی میلیون‌ها سال به طول می‌انجامد، اما تکامل مصنوعی و مدل‌سازی فرایندهای تکاملی رایانه‌ای می‌تواند در عرض چند ساعت یا حتی چند دقیقه انجام شود. اما تکامل مصنوعی هنوز هم به نظارت کامل انسان احتیاج دارد و اگر قرار باشد به وسیله تکامل مصنوعی یک ربات را برای اکتشافات خارج از سیاره طراحی کنیم، باید انسان را از این حلقه خارج کنیم. در واقع ربات‌ها باید بتوانند طرح های تکاملی خود را به صورت مستقل و بدون نظارت بشر تولید، مونتاژ و آزمایش کنند.
ربات‌ها باید توانایی درک محیط خود را داشته باشند و از ابزارهای متنوعی برای حرکت برخوردار باشند. به عنوان مثال ربات‌ها باید با استفاده از چرخ‌ها، پایه‌ها و یا مخلوط این دو حرکت کنند و برای رفع مشکلات اجتناب ناپذیری که هنگام انتقال یک دستور از نرم‌افزار به سخت‌افزار رخ می‌دهد آمادگی کامل داشته باشند. پروژه (Autonomous Robot Evolution (ARE دقیقاً به مسئله تکامل رباتیک اشاره دارد و دانشمندان و مهندسان چهار دانشگاه را در یک پروژه بلند پروازانه‌ی چهار ساله برای توسعه این فناوری گرد هم آورده است.
ربات‌های تولید شده‌ی این پروژه با استفاده از پرینتر سه‌بعدی تولید می‌شوند و برای طراحی آن‌ها، نوع جدیدی از معماری تکاملی سخت‌افزار – نرم‌افزار استفاده خواهد شد. این بدان معنی است که هر ربات دارای یک مغز دیجیتالی خواهد بود. سخت‌افزار ربات‌ها در شرایط واقعی از نظر عملکرد مورد آزمایش قرار می‌گیرد، در حالی که نرم‌افزار‌های دیجیتالی آن‌ها توسط یک برنامه نرم‌افزاری مدیریت شده و در آن‌جا به سرعت تکامل پیدا می‌کند. در نهایت این سیستم ترکیبی، نوع جدیدی از تکامل را معرفی می‌کند که توسط آن نسل‌های جدید را می‌توان از برترین صفات نرم‌افزاری موجود و برترین صفات سخت‌افزاری ساخته شده تولید کرد.
ربات‌هایی که از طریق تکامل ترکیبی مصنوعی تولید می‌شوند توسط تکنولوژی چاپ سه‌بعدی تولید خواهند شد که در نهایت به یک محیط شبیه‌ساز جهان واقعی معرفی می‌شوند. ربات‌های موفق در این محیط شبیه‌ساز کد ژنتیکی خود را برای تولید مثل و برای بهبود نسل‌های آینده در دسترس قرار می‌دهند. در همین حال ربات‌هایی با بازدهی کمتر به سادگی از بین می‌روند و به عنوان بخشی از یک چرخه تکامل و پس از بازیافت به ربات‌های جدید تبدیل می‌شوند.
با گذشت دو سال از اجرای این پروژه، پیشرفت‌های چشمگیری حاصل شده است. از منظر علمی، الگوریتم های مصنوعی تکاملی جدیدی طراحی شده که موجب ساخت مجموعه متنوعی از ربات‌ها می‌شود که توانایی رانندگی یا خزیدن دارند و می‌توانند در پیچ و خم‌های پیچیده و دشوار به آسانی حرکت کنند. این الگوریتم‌ها ربات‌ها را هم از نظر فیزیکی و هم از نظر نرم‌افزاری تکامل می‌بخشند.
نرم‌افزار (مغز ربات) دارای یک کنترل‌کننده است که نحوه حرکت ربات را تعیین می‌کند، اطلاعات دریافتی از محیط را تفسیر کرده و آن‌ها را به پالس‌های حرکتی ترجمه می‌کند. هنگامی که یک ربات جدید ساخته شد، یک الگوریتم یادگیری بر روی مغز ربات آپلود می‌شود تا احتمالات مربوط به عدم تطابق بین بدن جدید و مغز ارثی را بررسی کند.
اولین مقصد دفع زباله
اولین مورد اصلی که ما قصد داریم به آن بپردازیم، بکارگیری این فناوری جدید برای طراحی ربات‌هایی است که کار پاکسازی زباله‌های قدیمی در یک راکتور هسته‌ای را انجام می‌دهند. مانند آنچه در سریال چرنوبیل دیده می‌شود، استفاده از انسان برای این کار بسیار خطرناک و پر هزینه بوده و تنها راه حل باقی مانده استفاده از تکنولوژی رباتیک است.
چشم‌انداز بلند مدت این فناوری برای ایجاد تکامل اکوسیستم‌های رباتیک کاملا مثبت به نظر می‌رسد و روزی را نوید می‌دهد که ربات‌ها بدون نیاز به نظارت مستقیم انسان برای مدتی طولانی در محیط‌های چالش برانگیز و پویا زندگی و کار کنند. در این الگوی جدید، ربات‌ها بیش از آن‌که طراحی و تولید شوند، تصور و متولد می‌شوند. چنین ربات‌هایی اساساً مفهوم ماشین‌ها را تغییر می‌دهند و درهر چرخه نژاد جدیدی از خود را به نمایش می‌گذارند که می‌توانند شکل و رفتار آن‌ها را به مرور تغییر دهد، درست مانند ما انسان‌ها و همه موجودات زنده.
