진화 알고리즘을 장착한 로봇
SF 영화에서 나오는 여러 가지 형태의 로봇 중 가장 매력적인 로봇은 스타워즈
시리즈에 나오는 C-3PO와 R2-D2일 것이다. 1970년대 영화에 나온 이 두 개의
드로이드는 과학자들이 로봇을 연구하는데 많은 영향을 주었다. 유명한 로봇
공하자 로빈 머피 박사는 최신 스타워즈 시리즈에 나오는 스스로 자신을 개조
하는 드로이드 L3-37이 오늘날 로봇공학 발전의 진수 룰 보여준다고 말한다.
영화 속의 L3-37은 인간 조종사와 함께 우주선을 조정하는데 자신의 신체를 개조
하며 다른 드로이드와 상호작용 하면서 진화해 나가는데, 이 진화와 자기 개조가
오늘날 로봇공학이 주목하는 핵심 키워드이다.
자기를 치유하는 모듈러 로봇- 현재의 기술로는 스스로 고도의 자기 개조를 하는
로봇은 없지만 모듈을 교체하는 정도까지는 발전해 있다. 최근 산업이나, 가정,
의료용 로봇이 개발되면서 고장을 일으켰을 때 쉽게 수리할 수 있는 로봇 기술이
주목을 받고 있는데, 그중 하나가 모듈러 로봇이다.
모듈러 로봇은 작은 모듈로 나뉜 모듈을 결합하여 만들어진 로봇인데 고장이
나면 그 부문만 교체하면 된다. 인간의 신경계를 모방하여 자가 치유를 하며 외부의
명령이 없이도 스스로 고장난 부위를 다른 모듈로 교체한다. 이러한 로봇은 사람이
갈 수 없는 위험한 곳에 투입되는 구조 로봇에 획기적으로 이용될 수 있다.
모듈러 로봇과 비슷한 자기 조립 로봇도 주목을 끌고 있다. MIT에서 개발한 스스로
움직이고 조립하는 엠블럭은 아무런 이동 장치를 달지 않았음에도 스스로 움직이여
여러 가지 모양을 만든다.
이러한 자가 조립 로봇의 연구 목적은 모듈을 최대한 소형화해 자가 조립하는 변신
마이크로 로봇을 만드는 것이다. 움직이는 큐브 로봇은 비상시에 건축물을 수리하기
위하여 중장비나 다리 등으로 필요한 모양으로 바꿀 수 있다. 사람이 접근하기 어려운
곳에 투입되어 스스로 몸체를 바꾸어 문제를 해결할 수 있다.
환경에 적응하여 스스로 진화하는 로봇- 스스로 부품을 교체하고 어마어마한 능력을 가진
로봇이 있는가 하면 아직도 인간처럼 것지를 못해 걸음마를 배우는 로봇이 있다. 인간처럼
걷는 것은 아직도 로봇에는 어려운 일이다.
로봇에게는 걷는 것이 나는 것보다 어렵다. 역동적이고 다양한 환경에서 작동할 수 있는
로봇을 만든다는 것은 인간처럼 적응능력이 있는 로봇을 만들어야 한다는 의미이다.
다윈주의에 입각한 진화 알고리즘을 사용해 다이렛이라는 네 다리를 가진 로봇을
오슬로대학의 연구원들이 만들었다. 다이렛이 만들어진 특별한 이유는 스스로 걷는
방법을 학습하는 것이다. 앞으로 로봇은 변화하는 환경에서 것이나 행동 야식뿐만 아니라
외부 환경에 적응하는 독특한 능력을 가져야 한다.
로봇의 보행은 걸음걸이의 폭, 시간, 다리의 높이 등 여러 가지 변수로 제어된다. 진화
알고리즘은 이러한 매개 변수를 최적화하고 가능한 안정적이고 신속하게 움직일 수
있는 최선의 방법을 찾아낸다. 진화 알고리즘을 사용하면 로봇이 동물의 진화보다
훨씬 빠르게 진화한다.
로봇은 더럽고 위험한 환경에 투입되어 인간의 일을 대신한다. 이제 스스로 수리하고
환경에 적응하는 로봇이 인간의 일을 대신하는 영화에서 나오는 그러한 세계가
생각보다는 빨리 올 것이다.