Amsterdam: Evolutionaire robots

Wereldwijd proberen ingenieurs slimme robots te ontwikkelen die hun taken zo goed mogelijk uitvoeren. Deze worden uitvoerig getest in een laboratorium, maar de overgang tussen een gecontroleerde omgeving naar de echte wereld blijft vaak moeilijk: de robots zijn niet opgewassen tegen de complexe situaties waar ze dan mee te maken krijgen.

Onderzoeker kunstmatige intelligentie Guszti Eiben aan de Vrije Universiteit Amsterdam wil robots ontwikkelen die kunnen omgaan met de ingewikkelde buitenwereld en die creatieve oplossingen zoeken om hun taken zo goed mogelijk uit te voeren. Om dit bereiken zet hij een beproefd concept in: evolutie.

Guszti Eiben, Vrije Universiteit Amsterdam

natuurlijke selectie

De mens is een product van een lange evolutie en heeft zijn vorm gekregen door mutatie, overerving en natuurlijke selectie. Een individu dat beter is aangepast aan zijn omgeving geeft zijn eigenschappen vaker door op de volgende generatie. Aan de Vrije Universiteit in Amsterdam onderzoekt Eiben de mogelijkheid om dit proces van evolutie toe te passen bij machines. Eiben hoopt een groot experiment op te zetten waarbij robots zich fysiek gaan voortplanten. 
 
De robots krijgen als enige input een set van taken en eigenschappen mee. Robots die elkaar tegenkomen wisselen gegevens uit over hun volbrachte prestaties. Robots die allebei goede resultaten hebben geboekt, zien elkaar als een goede match en planten zich voort door hun gezamenlijke informatie – hun ’DNA’ – door te sturen naar de ‘kraamkamer’. Daar wordt op basis van de gecombineerde gegevens een nieuwe robot gecreëerd met behulp van een computer met 3D-printer. De nieuwe robot die zo ontstaat, wordt vervolgens losgelaten in de ‘crèche’ waar hij door zijn zelflerende vermogen leert functioneren. Robots die niet goed functioneren, vallen af en worden gerecycled. Robots die wel succesvol zijn, kunnen uit de crèche ontsnappen en gaan de echte wereld in waar ze hun taken kunnen uitvoeren en zich weer kunnen ‘voortplanten’. Alleen als een mens op de ‘stopknop’ drukt, wordt de kraamkamer en daarmee de robotevolutie stopgezet.

stapje voor stapje

Voorlopig is het zo ver nog niet. Op dit moment evolueert alleen de software van Eibens robots. En zijn robots krijgen niet gelijk grote, complexe taken maar moeten bij het begin beginnen. Stapje voor stapje. Om een idee te geven van hoe langzaam dat gaat zijn dit wat voorbeelden van taken waar evolutionaire robots na een aantal generaties succesvol in kunnen zijn: voortbewegen, waarnemen en obstakels vermijden.
 
Volgens Eiben is het beter als de robots zelfstandig in fysieke vorm voortplanten. Een computersimulatie kan namelijk nooit de complexiteit van de echte wereld benaderen. Als we snelle embodied evolution bereiken, verwacht hij bijna onvoorstelbare resultaten – letterlijk onvoorstelbaar: Eiben voorspelt dat robots door het proces van evolutie vormen zullen aannemen en strategieën zullen ontwikkelen die menselijke ontwerpers nooit hadden kunnen bedenken.