Das Projekt ist ein Versuch der Anwendung von Evolutionsverfahren auf materielle Konstruktionen und ihre Bewegungsmöglichkeiten. Für eine Schlange ist das System in seinem bisherigen Entwicklungsstand eigentlich zu klobig, es ähnelt mehr einem Schaumstoff-Wurm. Es besteht aus mehreren Strängen von "muscle wire", einem Metalldraht, der sich verkürzt, wenn er unter Strom gesetzt wird, und danach in seinen Ursprungszustand zurückkehrt. Ein weiterer Clou dieser Entwicklung ist, dass die Software-Steuerung mithilfe von Methoden der evolutionären Programmierung erfolgt. Dazu einer der Entwickler, der Informatiker Peter Bentley vom University College in London:
Das ist ein radikal neuer Ansatz in der Robotik, denn wenn bei herkömmlichen Robotern der Motor versagt, bleibt der Roboter stehen. Es gibt nichts, was er tun kann. Aber bei dieser Art eines lernfähigen Roboters, der beides, Hardware mit dem muscle wire und Software, evolutionär verwendet, ist das System sehr anpassungsfähig.
Bentley versteht sein Projekt als Teil der Erforschung des Künstlichen Lebens. Bisher war dabei das Problem, dass es keine Verbindung zwischen der Software-Welt und der physischen Welt gab. Die im Computer geschaffenen evolutionären Programme könnten nicht mit den physikalischen Gesetzen der wirklichen Welt interagieren und seien daher in ihrer Aussagekraft begrenzt. Doch wie kann man diese Kluft zwischen dem Computer-Modell und der physischen Welt überbrücken? Das Team um Bentley arbeitet an einem Robotersystem, das eine ganz neue Elastizität aufweist. Eine Formgedächtnislegierung namens Nitinol, bestehend aus Nickel und Titanium, ermöglicht es, dass die Draht-Stränge sich biegen und zurückschnellen und dadurch eine Vorwärtsbewegung erzeugt wird. Über Kupferdraht wird der Strom jeweils in einzelne dieser Stränge geleitet.
Im Inneren besteht der Roboter aus muscle wire, einem Draht, der sich wie ein Muskel zusammenzieht, wenn man Strom durchleitet. Er ist aus intelligentem Material gemacht und verfügt über interessante physische Eigenschaften. Aber wir können sie nicht sehr gut formen, da das Material auf molekularer Ebene funktioniert - es funktioniert wegen seiner winzigen inneren Kristalle. Es ist sehr schwer, es genau zu formen und vorherzusagen, was es im Roboter tun wird. Tatsächlich entwickeln wir ein Gehirn für diesen Roboter, das lernt, wie man diese Muskeln benutzt, wie man sie ein- und ausschaltet, um sich starr zu machen und so über den Boden zu bewegen. Aber er hat auch den Vorteil, dass er - auch wenn eine dieser Muskeln beschädigt wird - fortfährt, zu lernen und sich anzupassen. Er benutzt die übriggebliebenen Muskeln auf andere Weise und kann sich dennoch weiterbewegen.
Um einen Roboter in Schlangen-Bewegungen über den Boden gleiten zu lassen, ist eine spezielle Steuerung nötig. Das Programm startet mit einer Population von zwanzig "digitalen Chromosomen", die jeweils mit den Draht-Strängen aus intelligentem Material korrespondieren und die Basis für die Bewegungen des Roboters bilden. Das System probiert aus, wie diese Drähte aktiviert werden können und zu welcher Bewegung sie führen. Das Programm bewertet diese Aktivierungsmuster, je nachdem, wie weit sie den Roboter vorangebracht haben. Die besten Chromosomen werden dann gespeichert. Nachdem eine Verbesserung über mehrere Generationen erfolgt ist, erreicht das System langsam seine Leistungsebene. In dem Moment, wo es mobil ist und sich eigenständig bewegt, beschädigt es das Team um Bentley absichtlich, um zu sehen, ob es sich anpassen kann. Da der evolutionäre Algorithmus weiterhin versucht, die Bewegung des Systems zu verbessern, schafft er es nach und nach, die Beschädigung auszubügeln - wenn auch auf unbeholfene Weise in seiner Fortbewegung, aber gut genug, um sein Ziel dennoch zu erreichen.
Das ist ein radikal neuer Ansatz in der Robotik, denn wenn bei herkömmlichen Robotern der Motor versagt, bleibt der Roboter stehen. Es gibt nichts, was er tun kann. Aber bei dieser Art eines lernfähigen Roboters, der beides, Hardware mit dem muscle wire und Software, evolutionär verwendet, ist das System sehr anpassungsfähig.
Bentley versteht sein Projekt als Teil der Erforschung des Künstlichen Lebens. Bisher war dabei das Problem, dass es keine Verbindung zwischen der Software-Welt und der physischen Welt gab. Die im Computer geschaffenen evolutionären Programme könnten nicht mit den physikalischen Gesetzen der wirklichen Welt interagieren und seien daher in ihrer Aussagekraft begrenzt. Doch wie kann man diese Kluft zwischen dem Computer-Modell und der physischen Welt überbrücken? Das Team um Bentley arbeitet an einem Robotersystem, das eine ganz neue Elastizität aufweist. Eine Formgedächtnislegierung namens Nitinol, bestehend aus Nickel und Titanium, ermöglicht es, dass die Draht-Stränge sich biegen und zurückschnellen und dadurch eine Vorwärtsbewegung erzeugt wird. Über Kupferdraht wird der Strom jeweils in einzelne dieser Stränge geleitet.
Im Inneren besteht der Roboter aus muscle wire, einem Draht, der sich wie ein Muskel zusammenzieht, wenn man Strom durchleitet. Er ist aus intelligentem Material gemacht und verfügt über interessante physische Eigenschaften. Aber wir können sie nicht sehr gut formen, da das Material auf molekularer Ebene funktioniert - es funktioniert wegen seiner winzigen inneren Kristalle. Es ist sehr schwer, es genau zu formen und vorherzusagen, was es im Roboter tun wird. Tatsächlich entwickeln wir ein Gehirn für diesen Roboter, das lernt, wie man diese Muskeln benutzt, wie man sie ein- und ausschaltet, um sich starr zu machen und so über den Boden zu bewegen. Aber er hat auch den Vorteil, dass er - auch wenn eine dieser Muskeln beschädigt wird - fortfährt, zu lernen und sich anzupassen. Er benutzt die übriggebliebenen Muskeln auf andere Weise und kann sich dennoch weiterbewegen.
Um einen Roboter in Schlangen-Bewegungen über den Boden gleiten zu lassen, ist eine spezielle Steuerung nötig. Das Programm startet mit einer Population von zwanzig "digitalen Chromosomen", die jeweils mit den Draht-Strängen aus intelligentem Material korrespondieren und die Basis für die Bewegungen des Roboters bilden. Das System probiert aus, wie diese Drähte aktiviert werden können und zu welcher Bewegung sie führen. Das Programm bewertet diese Aktivierungsmuster, je nachdem, wie weit sie den Roboter vorangebracht haben. Die besten Chromosomen werden dann gespeichert. Nachdem eine Verbesserung über mehrere Generationen erfolgt ist, erreicht das System langsam seine Leistungsebene. In dem Moment, wo es mobil ist und sich eigenständig bewegt, beschädigt es das Team um Bentley absichtlich, um zu sehen, ob es sich anpassen kann. Da der evolutionäre Algorithmus weiterhin versucht, die Bewegung des Systems zu verbessern, schafft er es nach und nach, die Beschädigung auszubügeln - wenn auch auf unbeholfene Weise in seiner Fortbewegung, aber gut genug, um sein Ziel dennoch zu erreichen.