一种用于身体与大脑协同进化的统一基质
机器人学
2022-08-22 v2 人工智能
神经与进化计算
摘要
复杂多细胞生物发育的发现经历了数百万年的进化。此类多细胞生物的基因组引导其身体从单个细胞发育，包括其控制系统。我们的目标是以单一神经细胞自动机（NCA）作为模块化机器人智能体的基因组来模仿这一自然过程。在称为神经细胞机器人基质（NCRS）的引入方法中，单一 NCA 引导机器人生长以及部署期间控制机器人的细胞活动。我们还引入了三个基准环境，测试该方法生长不同机器人形态的能力。本文中，NCRS 使用协方差矩阵自适应进化策略（CMA-ES）和用于质量多样性的协方差矩阵自适应 MAP-Elites（CMA-ME）训练，我们展示其可产生具有更高适应度分数且更多样的机器人形态。虽然 NCRS 能解决我们基准环境中较简单的任务，但当任务难度增加时成功率下降。我们讨论了未来工作的方向，可能促进 NCRS 方法在更复杂领域的应用。
引用
@article{arxiv.2203.12066,
title = {A Unified Substrate for Body-Brain Co-evolution},
author = {Sidney Pontes-Filho and Kathryn Walker and Elias Najarro and Stefano Nichele and Sebastian Risi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12066},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 7 figures, accepted as a poster paper at The Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2022), accepted as workshop paper at Workshop From Cells to Societies: Collective Learning Across Scales at Tenth International Conference on Learning Representations (ICLR 2022)