• Dotychczas ewolucja zmieniała naturę – wkrótce zmieni świat maszyn
• Roboty przyszłości będą same tworzyć swoje coraz lepsze „potomstwo”
• Tempo ewolucji maszyn będzie o wiele szybsze niż rytm ewolucji żywych gatunków

„Naturalna selekcja, wiedziona nieomylnym instynktem, wybiera najlepsze osobniki” – napisał 160 lat temu Karol Darwin. Dziś coraz powszechniejsza jest opinia, że maszyny będą ulegały ewolucji podobnej jak ta, którą genialny Anglik odkrył w świecie przyrody. I że będą to przemiany szybsze niż w naturze. Głupsze roboty zginą, silniejsze przetrwają i „dadzą życie” jeszcze mocniejszemu potomstwu.

Zrazu projektantem tego procesu będzie człowiek – ale potem już tylko maszyna. Kolejne pokolenia robotów będą coraz lepiej dopasowywać się do otoczenia. Obecnie maszyny najczęściej są używane w środowisku ustrukturyzowanym, które jest przewidywalne i kontrolowane. Jednak z biegiem czasu w wyniku sztucznej ewolucji to się zmieni.

Od białka do człowieka

W pełnym niespodzianek środowisku naturalnym sprawnie radzą sobie tylko osobniki elastycznie reagujące na zmienne warunki. W takim świecie robot nie ma szans. Bo tylko cechy ukształtowane ewolucyjnie pozwalają rybom oddychać w wodzie, nietoperzom używać echolokacji, a człowiekowi chodzić na dwóch nogach, logicznie myśleć i przewidywać.

„Jedną z rzeczy, która sprawia, że naturalna ewolucja jest potężna, jest idea, że może ona naprawdę wyspecjalizować dane stworzenie w środowisku”, uważa dr David Howard z Australijskiej Organizacji Badań Naukowych i Przemysłowych, znany i uznany naukowiec, zafascynowany informatyką inspirowaną biologicznie. To między innymi on stoi za teorią ewolucji robotów, której uruchomienie ma być kwestią najbliższych lat.

Iloraz inteligencji: 10 tysięcy

Sprzedaż robotów rośnie na całym świecie. Większość z obecnie wytwarzanych maszyn wykonuje zadania powtarzalne, które wymagają niewielkiej lub jakiejkolwiek inteligencji. Sporo jest też robotów, które dość sprawnie potrafią dostosowywać się do otoczenia i samodzielnie uczyć. Tworzy je człowiek, mający do dyspozycji coraz doskonalsze narzędzia, w tym sztuczną inteligencję i uczenie maszynowe.

Son Masayoshi, dyrektor generalny i prezes Softbanku produkującego roboty, przewiduje, że liczba myślących maszyn w ciągu najbliższych 30 lat przekroczy liczbę ludzi (7,5 miliarda na 2018 rok) i będą to maszyny superinteligentne, z IQ przekraczającym nawet 10 000!

Dla porównania, iloraz inteligencji genialnego Stephena Hawkinga wynosił 160.

Od krzemu do robota

Australijscy naukowcy mówią o „wielopoziomowej ewolucji”, automatycznym, oddolnym procesie, w którym roboty są projektowane na kilku etapach, a następnie wprowadzane do nowych zadań i nowego otoczenia. Te przemiany – nazwane przez nich również sztuczną ewolucją lub ewolucją wielopoziomową – Multi-Level Evolution, MLE – opierają się na badaniu materiałów i komponentów, jak również możliwym łączeniu ich w wyspecjalizowane konfiguracje morfologiczne, na wzór złożonych tkanek czy kończyn, i sensoryczno-motoryczne, gdzie bodźce zewnętrzne będą wpływać na rodzaj podejmowanych czynności.

„Wielopoziomowa ewolucja zapewnia drogę do pełnego wykorzystania niedawnej eksplozji dostępnych materiałów i ciągłych postępów przyspieszających procesy produkcyjne. Mamy nadzieję zainspirować dążenie do wielopoziomowego projektowania robotów w cyklu: od materiału do maszyny” – czytamy w opisie badań przygotowanym przez prowadzącego zespół badawczy dr. Davida Howarda oraz prof. Agostona Eibena z Amsterdamu. Praca na ten temat została opublikowana w styczniowym numerze „ Nature Machine Intelligence” . Badanie pokazało, w jaki sposób maszyny będą mogły wymieniać i łączyć informacje „genetyczne”.

Projekt „Robot Baby”

Pogląd, że za 20 lat naukowcy będą w stanie produkować tanie roboty zdolne wykonać określone zadania, a następnie „wyhodować” roboty lepsze od samych siebie, zyskuje w środowisku naukowym coraz więcej zwolenników. Naukowcy z Vrije Universiteit w Amsterdamie, pracujący pod kierownictwem wspomnianych prof. Eibena i dr. Howarda, już wcześniej zbudowali dwa proste roboty, które, łącząc swoje kody, stworzyły silniejszą maszynę.

Uczeni twierdzą, że roboty przyszłości będą samodzielnie budować swoje coraz lepsze „potomstwo”, zdolne coraz sprawniej przystosowywać się do środowiska. Projekt „Robot Baby”, nad którym pracował zespół prof. Eibena z udziałem dr. Howarda, jest pierwszym krokiem w kierunku powstania zrobotyzowanych ekosystemów, które mogą ewoluować w trudnych warunkach.

Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=BfcVSb-Q8ns

– Wkrótce roboty będą się rozmnażać i ewoluować, podobnie jak biologiczne gatunki na Ziemi – twierdzi Howard w tekście dla Wired.com. I wyjaśnia schemat, któremu będzie podlegała praca nad robotami i ich „współudział” w ewolucji: „Geny obu rodziców łączą się w nowy genom „dziecka”. Mutacja nieznacznie zmienia niektóre z tych genów w czasie przejścia z „rodzica” na „dziecko”. Ponieważ genomy „dzieci” są podobne do genomów sprawnych „rodziców”, zmutowane prawdopodobnie będą lepsze. Wykonujemy tę pętlę wiele razy, stopniowo optymalizując populację robotów, aby była dostosowana do ich zadań i środowiska. Genem w tym cyklu jest algorytm.

Zaplanować DNA maszyny

Tempo ewolucji robotów, jak przewiduje Howard, będzie o wiele szybsze niż naturalne. Budując swą lepszą wersję maszyna będzie mogła wybrać najlepsze dostępne części, poprawiając jednocześnie ich gorsze elementy.

Howard zakłada, że sztuczna ewolucja będzie przebiegała na trzech poziomach: poziomie materiałów, poziomie powstających z tych materiałów komponentów – i poziomie łączenia komponentów w „plan ciała”. Na ostatnim etapie człowiek, obserwując postępy ewolucji, będzie oceniał, jak nowo powstała maszyna radzi sobie z wykonywaniem zadań.

Podczas tego procesu będą powstawały nowe materiały i komponenty, co umożliwi stałe poszerzanie zakresu projektowania kolejnych robotów. „Biorąc pod uwagę, że naturalna ewolucja zdołała wypełnić praktycznie wszystkie nisze środowiskowe na Ziemi za pomocą wysoce dostosowanych form życia, podejście to jest bardzo obiecujące jako technika projektowania robotów” – piszą badacze.

Między nauką a magią

„Idea golema zakłada, że materia nieożywiona ma w sobie życie; że można ją ożywić” – pisał Izaak Bashevis Singer w 1984 roku w artykule dla New York Times – Na swój sposób dzisiejsze komputery i roboty są golemami, żyjemy w epoce wytwarzania golemów. Granica między nauką a magią zmniejsza się”.

Być może golem XXI wieku wyłoni się z osobliwości technologicznej (singularity) – procesu, w którym na pewnym etapie rozwoju inteligentne maszyny wejdą w „niekontrolowaną reakcję” cykli samodoskonalenia się. Wtedy Maszyny tworzyłyby wówczas coraz lepsze wersje samych siebie, coraz bardziej przewyższające ludzi pod względem inteligencji.

Czy to naprawdę możliwe?

„Wielu naukowców upierało się, że nie możemy stworzyć niczego mądrzejszego niż my sami. Tymczasem wiele rzeczy, które dziś uważamy za oczywiste, pięćdziesiąt lat temu uznawano za science fiction” – konkluduje Howard w tekście dla Conversation.com.

• Agoston Eiben
• David Howard
• ewolucja
• Karol Darwin
• MLE
• morfologia
• robotyka
• sztuczna ewolucja
• Vrije Universiteit