TEMPO Interaktif, Poughkeepsie: John Long dan timnya tidak sembarangan merancang robot riset yang mereka gunakan dalam studi biologi evolusioner. Sebelum menguji hipotesis adaptasi tentang evolusi binatang, mereka mempelajari semua informasi tentang perilaku individu binatang yang memiliki kemiripan dengan binatang yang hendak mereka teliti dalam sebuah lingkungan spesifik.
"Untuk mensimulasikan perilaku vertebrata purba mirip ikan, sebelumnya kami mengkombinasikan robotik evolusioner dan peranti lunak simulasi untuk menciptakan robot berenang dengan meniru binatang tersebut mencari makan dan bersaing dalam lingkungan akuatik sederhana," kata John Long.
Sistem tersebut membantu mereka menguji hipotesis yang menyatakan bahwa seleksi untuk meningkatkan navigasi ketika menjelajah mencari makan telah mendorong evolusi ekor yang lebih kaku. Long menyebut pendekatan ini dengan analisis evolusioner biomimetik.
Dalam laporan yang dipublikasikan dalam Proceedings of the 2009 IEEE Symposium on Artificial Life, Long dan timnya menjelaskan bagaimana robot itu membuat mereka bisa mengevaluasi hipotesis tersebut dalam lingkungan yang lebih rumit. "Secara spesifik, kami mengetes hipotesis bahwa dinamika predator-hewan buruannya dan kebutuhan strategi mencari makan yang efektif serta beroperasi secara simultan adalah tekanan seleksi utama yang mendorong evolusi karakteristik sensorik dan morfologi vertebrata purba mirip ikan," ujarnya.
Mereka memilih jumlah vertebrae pada tulang belakang, bentuk sirip ekor dan tingkat sensitivitas gurat sisi untuk melihat proses evolusi tersebut. Tiga karakteristik itu sengaja dipilih karena peran mereka dalam menghasilkan daya dorong dan mengelak dari predator.
Sama halnya dengan induk yang mewariskan sifat pada keturunannya, robot buatan Long dan timnya beranak-pinak. Mereka juga menggunakan algoritma genetika untuk menghasilkan variabel keturunan dari induk yang memiliki kebugaran tinggi. "Ini memungkinkan mereka berpasangan secara acak dan menggabungkan gamet yang telah bermutasi," ujarnya. "Keturunannya itu yang kemudian digunakan sebagai robot mangsa."
Robot mangsa inilah yang nantinya dikejar-kejar oleh robot predator yang tidak berevolusi. Long menggunakan jenis robot perenang permukaan baik untuk predator maupun mangsanya. Khusus untuk robot mangsa, Long mendesain robot tersebut dengan kendali arsitektur berdasarkan ikan hidup.
"Performa enam robot mangsa yang berlainan dalam setiap generasi itu kemudian dinilai dengan fungsi kebugaran yang diperoleh dari hasil kombinasi kecepatan tinggi, respons untuk melarikan diri, akselerasi kabur dengan cepat, dan kemampuan menjaga jarak dari predator pada saat menjelajah mencari makan," kata Long.
TJANDRA DEWI | VASSAR