آیا ربات‌ها امکان تولید مثل پیدا می‌کنند؟

به گزارش پیوست، امکان تکثیر یکی از ستون‌های نگهدارنده «حیات» و قابلیت مشترک تمامی ارگانیسم‌های طبیعی است. تیمی از محققان انگلستان و هلند به تازگی یک تکنولوژی کاملا خودکار را طراحی کرده‌اند که به ربات‌های فیزیکی اجازه فرزندآوری می‌دهد و این ربات‌ها می‌توانند برای وفق یافتن با محیط، کد ژنتیکی خود را تکامل بدهند. می‌توان گفت که این پدیده همان تکامل مصنوعی است. فرزندان ربات‌ها با ترکیب «DNA» دیجیتال ربات‌های والد در یک کامپیوتر ایجاد می‌شوند.

این طراحی جدید به یک چاپگر سه بعدی ارسال می‌شود و چاپگر بدنه ربات را تولید می‌کند، سپس یک بازوی رباتی «مغزی» که از والدین به ارث رسیده را در این بدنه کار می‌گذارد و اجزای جدیدی مثل حسگر، چرخ یا مفصل‌هایی که در فرایند «تکامل» انتخاب شده را متصل می‌کند. یک شبیه‌ساز کامپیوتری، نمایی دیجیتالی از هر ربات جدید تولید می‌کند. با این کار شکل نوینی از تکامل ممکن می‌شود: نسل‌های جدید را می‌توان با ترکیب موفق‌ترین صفات یک «مادر» مجازی و یک پدر «فیزیکی» تولید کرد. درنتیجه تکاملی مجازی که ممکن است با جهان واقعی همخوانی نداشته باشد در این فرایند با ارزیابی دقیق ربات‌ها در یک محیط فیزیکی ترکیب می‌شود. درنتیجه ربات‌های جدید صفاتی دارند که نماینده بهترین نوع تکامل در هر دو محیط است.

با اینکه در این چرخه تکنولوژی نیازی به وجود انسان نیست، اما امکان حضور یک «پرورش دهنده» انسانی وجود دارد: درست همانطور که انسان‌ها گیاهان را اصلاح نژادی می‌کنند، پرورش دهنده ربات‌ها نیز می‌تواند روی ربات‌هایی با یک سری ویژگی‌های خاص تمرکز کند. شاید حتی این تکنولوژی در مزارع پرورش ربات استفاده شود و ربات‌هایی تولید شوند که با یک سری شرایط خاص و پیش نیاز‌های کاربری همخوانی دارند. درست همانطور که گیاهان را برای طعم یا مصرف آب کمتر پرورش می‌دهیم، می‌توان ربات‌ها را هم مثلا با تمرکز روی ویژگی‌هایی مثل باتری بهتر یا ردپای کربنی کمتر پرورش داد.

این شرکت‌ها باید به همان مقدار که مثلا اصلاح ژنتیکی بذر‌ها کنترل می‌شود تحت کنترل بوده و مسائل اخلاقی را مد نظر بگیرند و مثلا هر تاسیسات را بتوان با یک دکمه به طور کامل خاموش کرد یا مثلا عرضه مواد خام به این تاسیسات محدود باشد. بعلاوه، باید این احتمال را در نظر گرفت که تکامل باعث رفتار‌های نادرست و زیان‌آور نشود و به همین دلیل باید اقدامات مناسب پیشگیرانه‌ای برای این شرایط در نظر بگیریم.

ایده تکامل دیجیتال یا تقلید از تکامل بیولوژیکی در نرم‌افزاری که بتواند راه‌حل‌های بهتر و بهتری را با گذشت زمان برای مشکلات ارائه کند ایده جدیدی نیست. این ایده به دهه 1960  بازمی‌گردد که مهندسان آلمانی یک کامپیوتر را به گونه‌ای برنامه‌ریزی کردند که قرار بود طراحی بهینه دو صفحه بهم متصل را در شرایط هوایی آشفته مشخص کند. از آن زمان «الگوریتم‌های تکاملی» کامپیوتر برای طراحی هر چیزی از میز گرفته تا پره‌های توربین استفاده شده‌اند و کافیست برای این فرایند تکامل مشخص کنیم که می‌خواهیم کدام متریک را بهینه‌سازی کنیم. (برای مثال، انرژی تولید شده از پره‌های توربین). سال 2006، ناسا ماهواره‌ای را با یک آنتن ارتباطی به فضا فرستاد که با تکامل مصنوعی طراحی شده بود.

ما حالا در یک لحظه مهم تاریخی هستیم. در حالی که محققان اطمینان دارند تکامل دیجیتال یک ابزار مفید برای بهینه سازی است، موضوع تعجب برانگیز تولید طراحی‌های بدیع و غیرمعمولی است که از تصور انسان خارج است. نوآوری و خلاقیت تکامل بیولوژیکی به وضوح در جهان اطرافمان قابل مشاهده است. در جنگ‌های بارانی کوبا، درختان مو برگ‌هایی به شکل دیش ماهواره‌ها را تکامل داده‌اند که سیگنال‌های مکان‌یابی خفاش‌ها را تقویت کرده و آنها را به سمت گل‌های این درخت هدایت می‌کند و درنتیجه گرده افشانی بیشتر می‌شود. در دریای منجمد جنوب، ماهی‌ها پروتئین‌های «زد انجماد» خاص خود را برای بقا تولید می‌کنند.

اما مثال‌هایی از نوآوری را می‌توان در تکامل دیجیتال نیز مشاهده کرد. زمانی که از تکامل دیجیتال خواسته شد ربات شش پایی طراحی کند که حتی در صورت آسیب هم امکان راه رفتن داشته باشد، این فرایند روش‌هایی را برای راه‌ رفتن مشخص کرد که تنها به بخشی از پاها نیاز داشت و حتی راهی برای حرکت ربات درصورت قطع شدن تمامی پاها نیز طراحی کرد و ربات برای حرکت به پشت خود غلت می‌زد.

تکامل دیجیتال حالا در زمینه‌هایی مثل موسیقی و هنر هم کاربرد دارد که به تصور بسیاری مختص انسان است. (تکامل دیجیتال حتی در مسابقه هنر دانشگاه ویومینگ (Wyoming) که قاضی‌ها مطلع نبودند تصویر توسط یک الگوریتم ایجاد شده است جایزه برد.) شاید به نظر برسد که تکامل دیجیتال هم همانند هوش مصنوعی بدون دانش پیشین انجام می‌گیرد، اما این فرایند حوزه گسترده‌تری را پوشش می‌دهد.

موضوع استفاده از تکامل برای طراحی ربات‌ها به ویژه در شرایطی کاربرد دارد که انسان‌ها از محیطی که ربات باید در آن فعالیت کند اطلاعات خیلی کمی دارند برای مثال استخراج از کف دریا، یا پاکسازی زباله در داخل یک راکتور هسته‌ای، یا استفاده از نانو ربات‌ها برای رساندن دارو به بخش‌های مختلف بدن. تکامل مصنوعی برخلاف تکامل طبیعی که به هدف «بقا و تولید مثل» انجام می‌گیرد، اهداف مشخصی دارد. زمانی که فرایند تکامل ساخته شود و با تکنولوژی یاد شده یک سیستم کامپیوتری اطلاعات و دستور‌‌های لازم را برای تولید ربات‌های بهتر در هر محیط به چاپگر سه بعدی ارائه کند، یک چارچوب نظری برای ایجاد یک جمعیت مستقل رباتی ایجاد می‌شود که قادر به تولید مثل است و می‌تواند بدون دخالت بیش از حد انسان «تکامل» پیدا کند.

البته چنین شرایطی به این معنا نیست که انسان در این محیط زائد محسوب می‌شود. تکامل دیجیتال احتمالا فرایندی حاصل همکاری انسان و ماشین است و انسان‌ها هدف را مشخص کرده و تکامل دیجیتال مسیر و چگونگی رسیدن به این هدف را مشخص می‌کند. برای مثال شاید انسان یک «ربات بهینه از لحاظ انرژی را تقاضا کند که از مواد پایداری ساخته شود و بتواند زباله سنگین داخل یک راکتور را حمل کند» و چگونگی ساخت آن به عهده تکامل دیجیتال خواهد بود. توسعه و پیشرفت تکنولوژی‌هایی در عرصه تولید که نمونه‌سازی خودکار و سریع را با یک سری مواد انعطاف پذیر از جمله پلاستیک نرم امکان پذیر می‌کند باعث شده تا تکامل در یک بازه زمانی معقول ممکن شود.

البته که این تکنولوژی‌ها با روند معمول و رایج تفاوت دارند و وارد محدوده داستان‌های علمی می‌شوند. ربات‌ها مطمئنا در آینده ما، حالا چه در تحول بخش درمان و یا انجام کار‌هایی که برای انسان‌ها دشوار است نقش دارند. ما به سرعت از منابع مواد خام این سیاره استفاده می‌کنیم و در حال حاضر فرایند‌های تولید باعث افزایش آلودگی‌های کربنی می‌شوند و در موضوع دفع زباله مشکلات جدی داریم. شاید روش‌های جدیدی که تکامل دیجیتال ارائه می‌کند با از بین بردن محدودیت‌های درک ما از مهندسی، فیزیکی و علم مواد ربات‌های جدیدی را طراحی کند.

از نگاهی دیگر، تا زمانی که ما حیاط فرازمانی را کشف نکردیم، بیولوژیست‌ها تنها یک «سیستم» برای مطالعه تکامل دارند. همانطور که برخورد دهنده بزرگ هاردون (LargeHardon Collider) به ما اجازه می‌دهد پیچیدگی‌های فیزیک ذرات را مطالعه کنیم، شاید سیستم تولید مثل ربات‌ها نیز ابزار تازه‌ای برای مطالعه سوالات اساسی درمورد حیات باشد.

منبع: Guardian