EPFL:n robottien sosiaalinen evoluutio

Tutkimus

Lausannen Tekninen Korkeakoulu, EPFL, on kiinnostava yliopisto, Cambridgen
jälkeen minun mielestäni ehkä Euroopan kiinnostavin, ainakin tekniikan ja luonnontieteiden alueella. Siellä on aina meneillään jotakin hyvin kiinnostavaa.
Äskettäin oli "Robot Magazine" -lehdessä pieni artikkeli projektista (jonka olin jo aiemminkin jossakin noteerannut).

Projektissa tutkitaan robottien ja simulaation avulla sosiaalisen käyttäytymisen evoluutiota ja emergenttejä ilmiöitä. Viimeksimainituista eniten on herättänyt tutkimuksen tuloksissa huomiota spontaani "valehtelu", harhauttaminen ja ilmiön tasapainotilat robottiyhteisössä.
Robotit ovat toiminallisesti hämmästyttävän yksinkertaisia ja ympäristö on yksinkertainen. Lyhyesti, puuttellisesti esitettynä, kymmenen liikuvaa robottia toimii 3m x 3m aitauksessa jossa on kaksi valaistua "pesää". Toisessa on "ruokaa" ja toisessa "myrkkyä". Vasta lähietäisyydeltä robotti voi erottaa ne toisistaan (jos "geenit" ovat sillä tasolla). Robotit näkevät myös toisensa (ovat valaisevia) ja lisäksi tilan, joka ilmaistaan sinisellä valolla.

Robottien aivot ovat yksinkertainen hermoverkko, jossa on 11 tuloa ja kolme lähtöä. Tulot kertovat ympäristöstä kuten pesävaloista, toisista roboteista. Kolme lähtöä ohjaa liikettä ja sinistä valoa. siis 11 x 3 = 33 hermoverkkoyhteyttä, joista jokaisen vahvuus ilmaistaan kahdeksalla bitillä: 33 x 8 = 264 bittiä, koko neuroverkon "perimä", joka kokeen alussa oli satunnainen kaikilla kymmenellä robotilla.
Robottien neuroverkkojen perimää paranneltiin täysin satunnaisesta yhä "menestyksellisemmäksi" 500:n sukupolven ajan. Jokaisen sukupolven yksilöiden suorituskyky: ruokapesän saavuttaminen ja myrkkypesän välttäminen, arvioitiin ja onnistuneimmat perimät "paritettiin" biologista, seksuaalista menetelmää mukaellen, yhdistäen keskenään hyvien robottien 33:n kytkennän verkkojen perimät pareittain, lisäten myös "mutaatiota", satunnaisia bittimuutoksia.

Koska hermoverkon perimä on hyvin yksinkertainen, on mahdollisia kombinaatioita rajallinen määrä (mutta tietysti silti paljon). Kymmenen robottia (joiden perimä vaihdetaan aina uutta sukoplvea vastavaksi) ja 500 sukupolvea riittää monimutkaisten sosiaalisten käyttäytymistapojen syntymiseen.
Ensin robotit oppivat tunnistamaan ruuan ja myrkyn. Sitten robotit oppivat yhteistyön, hyötymään toisitaan. Ne sytyttävät sinisen valon, kun ovat löytäneet ruuan. Toiset robotit näkevät kerääntyneet sinistä valoa näyttävät robotit ja liittyvät joukkoon.

Mutta sitten tapahtuu evoluutissa merkillistä. Ruokapesän luona on ahdasta. Joidenkin robottien perimä alkaa harrastaa filunkia. Ne "tietoisesti" sytyttävät sinisen valon, vaikka ovat kaukana ruuasta, jopa myrkkypesän lähellä, harhauttaakseen muita. Siten ne itse ehtivät ruokapesälle ennen kilpailijoita. Stategia toimii vain niin kauan, kuin harhauttajat ovat pieni osajoukko koko populaatista, mutta jos ominaisuus yleistyy, se kääntyy itseään vastaan. Sininen valo ei enään ole kenellekään robotille luotettavaa tietoa ja koko populaation suorituskyky taantuu. Mahdollisesti ilmiö alkaa värähdellä jossakin jaksossa. Siten hyvin yksinkertaiset vuorovaikutukset saavat aikaiseksi monimutkaisia emergenttejä mekanismeja.

Ajatuksia

Tutkimuksessa on kysymys sosiaalisesta käyttäytymisestä. Mutta, jos kehittynyt mieli on osamielien yhteisö (ei siis niinkuin EPFL:n kokeen robottien yksinkertainen mieli), eikö kehittyneen älyn osamielten välillä toimi myös sosiaaliset mekanismit: yhteistyö ja kilpailu, sekä näiden lomittainen vuorovaikutus. Tämä ajatus selittäisi hyvin ihmismielen ailahtelevaa, välillä yllättävä käyttäytymistä.
Viittaan aikaisempiin näkemyksiini universaalin älyn mahdollisesta kehittymisestä rajoittuneempien, mutta yhteistyökykyisten erityisälyjen yhteistyön tuloksena. Kilpailunkaan olemassaoloa ei saa sulkea pois, mutta harhauttamisen yleistyminen romahduttaa osaälyjen yhteisen suorituskyvyn.