Roboty źródłem wskazówek na temat ewolucji komunikacyjnej
Dzięki badaniu rojów wirtualnych robotów o ewoluujących genomach zespół naukowców szwajcarskich określił czynniki wpływające na ewolucję procesu komunikowania się w organizmach społecznych. Środki na badanie uzyskano w ramach projektu ECAgents (Embodied and Communicating Agents - sztuczni agenci obdarzeni zdolnością do komunikowania się) finansowanego z budżetu UE. Celem tego projektu jest opracowanie robotów nowej generacji obdarzonych zdolnością interakcji wzajemnej i z otoczeniem, bez ingerencji człowieka. Pismo "Current Biology" opublikowało wyniki badania w Internecie. Naukowcy stworzyli wirtualne roboty, których działanie i procesory informacji sensorycznych zakodowano w sztucznych genomach poddawanych mutacjom i rekombinacji, uzyskując tym samym pewien typ zmian genetycznych w wyniku reprodukcji seksualnej. Następnie przez 500 pokoleń obserwowali 100 kolonii liczących po 10 robotów, śledząc ich zachowanie i działanie. Wirtualne środowisko robotów we wszystkich koloniach zawierało zarówno źródła pożywienia, jak i trucizny. Roboty były zdolne do porozumiewania się poprzez emisję niebieskiego światła. Teoretycznie wydajność procesu gromadzenia żywności można zwiększyć, jeżeli roboty przekazują sobie nawzajem informacje o tym, gdzie znajduje się żywność i trucizna. Aby zbadać wpływ pokrewieństwa i poziomu selekcji na wyniki osiągane przez kolonie, naukowcy tworzyli sytuacje o wysokich i niskich poziomach pokrewieństwa oraz selekcji na poziomie jednostki albo kolonii. Naukowcy stwierdzili, że w koloniach robotów blisko spokrewnionych genetycznie oraz w koloniach, w których przymus ewolucji działał głównie na poziomie grupy, nastąpił bardzo szybki rozwój procesu komunikowania się. Jedynie w koloniach o niskich poziomach pokrewieństwa i silnym przymusie selekcji na poziomie jednostki komunikowanie się nie prowadziło do wzrostu wydajności gromadzenia żywności. W niektórych spośród tych kolonii zaobserwowano wystąpienie mylnych sygnałów, które przyczyniały się do dalszego obniżania ogólnej wydajności. Co ciekawe, pojawiły się dwie różne strategie komunikacyjne w koloniach blisko spokrewnionych ze sobą robotów, o selekcji na poziomie kolonii; w niektórych koloniach rozwinął się system emitowania sygnałów w pobliżu żywności, a w innych system sygnalizowania obecności trucizny. W każdym przypadku reakcja robotów na światło była adekwatna do dominującego systemu - w koloniach, w których sygnalizowano obecność żywności światło przyciągało roboty, podczas gdy w koloniach, w których sygnalizowano obecność trucizny światło je odstraszało. Badanie ujawniło, że po zaprowadzeniu w koloniach systemów sygnalizowania nie występowała tendencja do ich zamiany. "Jest to spowodowane faktem, że zmiana strategii sygnalizowania lub reagowania spowodowałaby całkowite zniszczenie systemu komunikowania się, a w wyniku tego spadek wydajności", napisali naukowcy. Po ustaleniu, co dzieje się w koloniach robotów w świecie wirtualnym, badaczom udało się przenieść program na rzeczywiste roboty. "Badanie wykazało, że zaawansowane formy porozumiewania się, w tym porozumiewanie się połączone ze współpracą, oraz wytwarzanie mylnych sygnałów może podlegać ewolucji w grupach robotów wyposażonych w proste sieci neuronowe", stwierdzili badacze. "Nasze doświadczenia pokazują, że reguły ewolucyjne rządzące przebiegiem ewolucji życia społecznego funkcjonują również w grupach składających się ze sztucznych agentów poddawanych sztucznemu procesowi selekcji, co świadczy, że przepływ wiedzy z zakresu biologii ewolucyjnej może okazać się użyteczny w projektowaniu wydajnych grup współpracujących ze sobą robotów", podsumowali.
Kraje
Szwajcaria