Современная биология основана на кибернетической парадигме — организм собирает информацию, перерабатывает ее, а затем действует. В этом смысле организм ведет себя точно также как робот. Такой взгляд на животных позволяет биологам свести наблюдаемую целенаправленность в действиях животных по сути дела к иллюзии. Например, известный биолог Эрнст Майр так говорил о целенаправленности в природе:
‘Целенаправленное действие особи, поскольку оно обусловлено свойствами её генетического кода, целенаправленно не более и не менее, чем действия счётно-решающего устройства, которое реагирует на различные сигналы в соответствии с заложенной в него программой. Это, если можно так сказать, чисто механическая целенаправленность.’
Тем не менее, биологи обычно не любят сравнения организмов с роботами. Если биолог говорит вам о возникновении сознания в ходе эволюции, то практически беспроигрышный ответ заключается в переводе разговора на роботов. Если организмы, описанные в цитате Майра, обладают сознанием, то в этом случае сознание должно быть у роботов. Скорее всего биолог будет возражать — дежурный ответ сводится к тому, что роботы не могут размножаться и что они артефакты человека, животные же размножаются и существуют сами по себе.
Движение по использованию роботов при изучении биологии в основном идет от робототехников. Они говорят, что робототехника, вдохновленная биологией, создала таким роботов, что пора переходить к биологии, вдохновленной робототехникой. Появляются биологии, согласные с робототехниками. Например, этолог В. А. Непомнящих в 2012 году опубликовал обзор ‘Поведение «аниматов» как модель поведения животных‘ . Анимат — это робот, но не каждый робот является аниматом:
‘От бионических разработок аниматы отличаются тем, что в них должны быть воплощены не отдельные «патенты природы», а, как уже отмечено выше, фундаментальные принципы, определяющие поведение живых организмов, — те принципы, в силу которых это поведение отличается от поведения машин.’
‘Эти особенности аниматов открывают новые возможности для биологии. В самом деле, лучшая проверка наших знаний о механизмах адаптивного поведения животного в его естественной среде — это воссоздать по возможности полный аналог животного и посмотреть, насколько поведение такого аналога и в самом деле адаптивно в той же самой среде.’
Я бы сказал, что определение анимата напоминает порочный круг, но, как бы то ни было, в обзоре приводятся примеры аниматов-роботов, разработка которых по мнению Непомнящих была полезной для биологов.
Другое направление исследований связано с внедрением роботов в социальные группы животных. Если животные признают робота за своего (за конспецифика), то изменение поведения робота позволяет проверить гипотезы биологов о поведении социальных групп организмов. Вначале поведение робота было жестко запрограммировано, далее поведение робота стало адаптивным, а затем включили обучение. Это позволяет проверить еще большее количество гипотез о социальной жизни животных.
Такие эксперименты позволяют заново взглянуть на вопрос об элементах сознания у животных и роботов. Если использование роботов позволяет получить новые знания в биологии, то в данном случае становится труднее совмещать утверждения о примитивах сознания в живом и отрицать наличия такового у роботов. Правда, число публикаций о внедрении роботов в социальные коллективы животных пока еще невелико и они по всей видимости не достигли широких масс биологов.
В заключение отмечу, что недавно в журнале сравнительной психологии появилась статья ‘Использование роботов-животных для привлечения интереса к сравнительной психологии‘ . Статья начинается с утверждения, что все меньше и меньше студентов приходят изучать сравнительную психологию. Решение — привлечь достижения робототехников. Я бы сказал, что воспитанные таким образом студенты уже не будут отрицать наличия элементов сознания у роботов. Кадры решают все.
Информация
В. А. Непомнящих, Поведение «аниматов» как модель поведения животных, Этология и зоопсихология, №2(6), 2012, 17 стр.
Landgraf, Tim, Gregor HW Gebhardt, David Bierbach, Pawel Romanczuk, Lea Musiolek, Verena V. Hafner, and Jens Krause. Animal-in-the-Loop: Using Interactive Robotic Conspecifics to Study Social Behavior in Animal Groups. Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems, 2021, 4:11.1–11.21.
Brahmandam, Divija, Riley Wincheski, Carl Latino, and Charles Abramson. The Use of Robotic Animals to Increase Interest in Comparative Psychology. International Journal of Comparative Psychology 33 (2020).
Обсуждение
https://evgeniirudnyi.livejournal.com/250967.html
28.06.2015 Эволюционная роботика: Эволюция глазами инженеров
Просмотрел недавний обзор про успехи эволюционной роботики:
Stephane Doncieux, Nicolas Bredeche, Jean-Baptiste Mouret and Agoston E. (Gusz) Eiben, Evolutionary Robotics: What, Why, and Where to, Frontiers in Robotics and AI, v. 2, Article 4, 2015.
Речь в статье идет про то, как университетская публика представляет себе создание идеального робота. Меня заинтересовало утверждение в резюме статьи, что эволюционную роботику помимо прочего можно использовать для изучения биологической эволюции.
Эволюционная роботика основана на использовании генетических алгоритмов (см. рисуночек ниже). Роботу сопоставляют генотип (переменную определенной длины), который связан с фенотипом (описание свойств робота, как контроллера, так и конструкции). Случайное изменение существующего генотипа генерит новые свойства, которые затем оцениваются в рамках целевой функции, которая имитирует приспособляемость. На следующем шаге процесс повторяется с роботами, отобранными на предыдущем шаге.
Меня заинтересовал вопрос, как инженеры моделируют целевую функцию при описании биологической эволюции. В схеме выше роль матушки-природы играет инженер и поэтому процесс, представленный на картиночке выше, вопросов не вызывает. Что однако произойдет при самоустранении инженера? Как целевая функция будет выбираться в этом случае?
Должен сказать, что в статье нет ответа на этот вопрос. В ней только можно найти рассуждения по поводу открытости эволюции (open-ended evolution), и что картиночка выше должна быть изменена. В процедуру эволюционной роботики по мнению авторов следует добавить спаривание.
В целом задача действительно непростая. С одной стороны, хочется чтобы роботы разрабатывались сами по себе. Мозг профессора был создан эволюцией во времена охотников и собирателей, и он, по всей видимости, плохо приспособлен к созданию роботов. С другой стороны, профессора явно претендуют на получение новых грантов для дальнейшего развития эволюционной роботики. Однако кто же в данном случае должен получить грант — профессора или матушка-природа?
P.S. Хочу обратить внимание любителей философии на чудный раздел статьи Как тело и разум влияют друг на друга (6.1.1. How do the body and the mind influence each other?).