L’hardware evolubile utilizza un’elettronica riconfigurabile e un processo adattivo per progettare circuiti ideali per applicazioni specifiche. Il tipo più diffuso di elettronica riconfigurabile disponibile in commercio è l’FPGA (field-programmable gate array). Impostando le metriche di fitness per il circuito, l’hardware evolutivo può essere programmato per adattarsi automaticamente all’attività da svolgere.
Un’applicazione importante dell’hardware evolutivo è nella creazione di circuiti di controllo per robot. Immagina un robot dotato di un circuito evolubile il cui compito è quello di navigare attraverso una stanza piena di ostacoli. L’hardware è programmato per evolversi in tempo reale; i circuiti che riducono al minimo le collisioni con gli ostacoli vengono “premiati” e le future direzioni dell’evoluzione si basano sulle caratteristiche delle varianti di successo.
Una motivazione per l’utilizzo di hardware evolutivo è che, poiché i nostri sistemi robotici diventano sempre più complessi, la modellazione dei progetti di circuiti utilizzando computer generici inefficienti diventerà faticosa. Utilizzando hardware evolutivo per risolvere un’attività di controllo adattivo in tempo reale, utilizziamo un’informatica specializzata per strisciare attraverso lo spazio di ricerca con un feedback costante dal mondo reale. Le tecniche evolutive consentono la produzione automatizzata di configurazioni di circuiti che gli ingegneri potrebbero non aver mai considerato. La creazione continua di variazioni di circuito e test su tali variazioni scambia la potenza di calcolo con l’intelligenza di progettazione.
A volte il termine hardware evolutivo viene applicato anche all’hardware statico che è stato progettato utilizzando algoritmi evolutivi. Ma in genere, si riferisce all’hardware stesso che ha la capacità di evolversi. L’obiettivo finale dell’hardware evolutivo è creare un modulo generico che può essere collegato a qualsiasi cosa richieda l’elettronica, producendo una base circuitale ottimale con un’intelligenza di progettazione umana minima necessaria.
Il campo dell’hardware evolutivo è estremamente recente, concepito nell’estate del 1992. Hugo de Garis, un ricercatore di Intelligenza Artificiale, è accreditato come il suo fondatore. Le tecniche hardware evolutive sono già state applicate a molti campi della robotica, inclusi i circuiti di controllo per applicazioni aerospaziali.