Tilanne on oleellisesti muuttunut

Melko todennäköisesti jätin palkkatyöläisen elämän. Sain 15kk irtisanoutumispaketin Accenturelta. Se oli ilmeisesti Nokian kustantama. Mutta on mahdollista, että toimin vielä ennen lopullista eläköitymistä elinkeinoelämässä yrittäjän, lähinnä konsultin ominaisuudessa.

Kuullostaa ehkä omituiselta, mutta olen aloittanut oman tuotekehitysprojektin. No, ehkä se ei ole niin omituista, jos lukee aikaisemmin kirjoittamiani juttuja eteenkin robotiikasta ja muista kognitiivista järjestelmistä. Tällaiset asiat ovat minulle hyvin läheisiä. Edellä esittelemäni katamaranhanke jatkuu, mutta pääasiassa mökkiprojektina. Kotona käytän huomattavan osan työelämästä vapautunutta aikaani kognitiivisen robotiikan kehittämiseen.

Mitä siis tarkemmin esittäen aion toteuttaa? Tavoitteenani on "Cognitive Robotic Framework", softapaketti joka liittyy Willow Garagen Linux-käyttöjärjestelmän päällä pyörivaan ROS, Robotic Operating System, välikerrokseen. Tämä "CRF", "Cognitive Robotic Framework", pyrkii toteuttamaan yleiskäyttöisen, käsitteelliseen ajatteluun kykenevän tekoälyn, joka on tarkoitettu lähinnä robotiikkaan.

Mikä tässä suunnitelmassa on sitten erityistä, sellaista joka tekisi sen jotenkin uskottavaksi, tavoiteltavaksi? Esitän tähän motivoivaan tehtävään kolme kohtaa:

1. Ei-symbolinen, "Deep Learning", hierarkinen hahmontunnistus, konenäkö- ja puheentunnistuskäyttöön.

2. Symbolinen, käsitteellisen ajattelun lohko, jonka opettaminen on mahdollista ACE-kielellä. ACE-kieli mahdollistaa myös toiminnallisen interaktiivisuuden. ACE on tavallaan englanninkielen murre.

3. Robotin maailmankuvan perustana ovat valmiiksikehitellyt SUMO- ja MILO-ontologiat .

Tarkoitus on siis soveltaa paljon valmista osaamista ja sellaisena kokonaisuutena, josta ainakaan minä en ole kuullut toteutettuna. Silti tavoitetaso on melko matala, ainakin alkuvaiheessa. Ensimmäisenä toiminnallisena tavoitetasona on robotin kyky liikkua itsenäisesti, käytännössä pyörillä, tunnistaa ja kartoittaa ympäristöään, havaita poikkeavuuksia normaaliin. Ensimmäinen sovellusalue voisi siis olla vartiointitehtävät. Muut tulevat myöhemmin, jos ovat tullakseen.

Projektin toteutuksen luonteesta käsitykseni on, että tekeminen sisältää vähemmän perinteistä ohjelmistokehitystä, enemmän ontologia- ja sääntökehitystä käyttäen SUO-KIF-kieltä ja ACE-kieltä, että opettaen ei-symbolista lohkoa simuoloidussa tai todellisessa ympäristössä. Tärkeä haaste on tehokkaiden opetusmenetelmien kehittäminen ja lukemattomien vielä ymmärrykseni ulottumattomissa olevien ongelmien ratkominen.

Mahdollinen kaupallinen liiketoimintamalli perustuu siihen, että kehitettävä ohjelmisto olisi ROS-ohjelmiston ja Linuxin tapaan avointa koodia, mutta suuri osa kehitettävää valmista robotin laatamiskelpoista, opetettua tietämystä, "knowledge", ja robotin opettamisen "knowhow", säilytetään suljettuna tietona projektin piirissä, vain demottavassa asussa.

Robottiviihdettä kaikenikäisille

Katselin lomainspiraatina vasta nyt muutaman vuoden takaisen Disney-Pixar animaation: Wall-E. Olin tyytyväinen elokuvaan. Verrattuna moniin muihin lapsille tarkoitettuihin robottifantasioihin, Wall-E on kohtuullisen uskottava, realistinen robottipersoonallisuus. Olisi turha luetella pieniä "virheitä" ja epäjohdonmukaisuuksia, koska tällaisessa scifi-fantasiassa ne eivät oleellisia, jos eivät ole juonen kannalta keskeisiä eivätkä hypi silmille. Wall-E on melko uskottava robotti, ei "satuolento". Tarina on lähempänä laadukasta scifiä kuin puhdasta fantasiaa.

http://en.wikipedia.org/wiki/WALL-E

Kuten wikisivu kertoo: "The animators visited recycling stations to study machinery, and also met robot designers, visited NASA's Jet Propulsion Laboratory to study robots, watched a recording of a Mars rover,[17] and borrowed a bomb detecting robot from the San Francisco Police Department."

Wall-E sisälsi kohtuullisesti tämänpäivän robottirealismia, vaikka tarinan mukaan se olikin toteutettu vasta 2110. Wall-E on kapean tehtäväalueen robotti, joka kuitenkin on toteutettu jonkinasteisella yleistä tekoälyä, AGI.a käyttäen, koska sen oli itsenäisesti pysyttävä toimivaan vaikeissa ja yllättävissä olosuhteissa ja mm. huoltamaan itseään varaosia vaihtamalla. Tarinassa robotti vaihtaa uuden kameran toisen rikkouduttua.

Tinkimättä yhtään toimeksiannostaan, ihmisten kulutushysterian tuottamien romujen siivoamisesta ja lajittelusta, kaveri myös käyttää aikaa maailmankuvan syventämiseen ja pohtii syntyjä syviä. Tarinan toinen päähenkilö, EVE-robotti, joka edustaa vuoden 2805 osaamista ja ilmeisiä molekyläärisen nanotekniikan sovelluksia mm. "saumattomia luukkuja" ja toimilaite-elimiä.
Kumma kyllä, älyllisesti se ei ilmeisesti ole mitenkään Wall-E:tä fiksumpi.

Kannattaa katsoa vaikka uudestaan ko. elokuva. Ihan hyvää viihdettä, jonka sisällöstä voi vaikka keskustella lasten kanssa.

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.