Как искусственный интеллект эволюционирует по принципам теории Дарвина?

Внастоящее время ученые изучают возможность автономного развития искусственного интеллекта, то есть без участия человека. Это напоминает научно-фантастические фильмы, в которых роботы обладают механизмами, позволяющими им управлять миром, но в реальности все обстоит иначе. Ученые работают над созданием «дарвиновского» искусственного интеллекта. Роботы должны уметь адаптироваться к жизни на далеких планетах, чтобы люди могли использовать их в своих космических программах, но что это значит для развития искусственного интеллекта? Ниже мы расскажем об этом подробнее.

Почему ученые хотят, чтобы роботы развивались автономно?

Ученые все еще мечтают о колонизации космоса, но до этого необходимо создать благоприятные для людей условия на других планетах. Этим как раз и занимаются специалисты, разрабатывая роботов и программы искусственного интеллекта.

Роботы должны стать достаточно продвинутыми, чтобы автономно решать свои технические проблемы, а также применять на практике теорию эволюции Дарвина, то есть иметь механизмы, которые позволят им размножаться и адаптироваться к окружающей среде.

Профессор Эдинбургского университета Эмма Харт говорит, что она и ее команда программистов и робототехников создали новое поколение роботов, способных самостоятельно воспроизводиться, с помощью 3D-принтера. По ее словам, способность к воспроизведению себе подобных должна стать одним из главных механизмов адаптации роботов к окружающей среде.

Эмма и ее коллеги стремятся создать роботов, не требующих человеческого контроля, чтобы в будущем они могли строить дома в космических колониях. За последние десятилетия программы искусственного интеллекта добились того, что роботы начали выполнять задачи, предназначенные исключительно для человека. Например, Boston Dynamics производит многофункциональных роботов, которые могут загружать товары в грузовики, перемещать коробки со склада и выполнять другие трудные задачи.

Сегодня ученые стремятся сделать так, чтобы роботы могли работать на далеких планетах или на дне океана. Системы искусственного интеллекта должны уметь адаптироваться к окружающей среде, противостоять экстремальному давлению, перепадам температуры и химической коррозии, а также самовоспроизводиться.

Искусственный интеллект эволюционирует по принципам теории Дарвина!

Ученые отмечают, что взяли за основу теорию эволюции Дарвина. Если обычно требуются миллионы лет, чтобы виды эволюционировали и, таким образом, адаптировались к окружающей среде, то разработка искусственного интеллекта может произойти в считанные часы путем моделирования эволюционных процессов в компьютерах, оснащенных соответствующими алгоритмами и базами данных, которые позволяют роботам автономно развиваться.

Сама идея восходит к 1970-1980 годам, когда начали появляться первые эволюционные вычислительные системы, содержащие различные алгоритмы. Для создания эволюционного алгоритма необходимо иметь базу данных с различными вероятностями, что позволит компьютерам автономно подбирать подходящую из них при столкновении с проблемой.

Эволюционные алгоритмы работают на двух уровнях: первый — это измерение пригодности возможных решений, а второй — использование механизмов выбора, позволяющих роботам находить наиболее подходящее решение при столкновении с проблемой после проверки всех вероятностей.

Это стало началом революции в мире робототехники. В 2019 году группа инженеров из Колумбийского университета в Нью-Йорке разработала механическую руку, способную автоматически программировать себя даже после выхода из строя. Механическая рука обладает «человеческим самосознанием», так как способна обнаруживать неисправности и адаптироваться к новым условиям, чтобы продолжать выполнять свои задачи.

Но на этом все не закончилось. В 2020 году инженеры Google разработали программу AutoML-Zero, которая самостоятельно генерирует огромное количество алгоритмов искусственного интеллекта, что делает ее похожей на процесс размножения у человека.

Специалисты стремились воспроизвести репродуктивную систему человека, чтобы на ее основе разработать самовоспроизводящиеся системы искусственного интеллекта. Они использовали совокупности из ста возможных алгоритмов путем случайного объединения математических операций.

В конечном итоге, как предполагают разработчики, AutoML-Zero сможет создавать сотни алгоритмов, способных обмениваться данными друг с другом, что упростит воспроизведение и эволюцию.

Это означает, что у роботов будет нечто похожее на процесс спаривания и размножения, в ходе которого набор данных из одной программы искусственного интеллекта будет перетекать в другой, создавая то, что выглядит как два генетических кода в одном. Иными словами, это будет новая программа искусственного интеллекта, которая получит одни алгоритмы от «матери», а другие от «отца», и в конечном итоге сможет изменять свой внешний вид и поведение, и развиваться, как и люди.

«Выживание сильнейших»

Разработчики AutoML-Zero сообщили, что процесс самовоспроизведения алгоритмов на этом не остановится. Программа также будет проверять алгоритмы «детей», уничтожая копии, идентичные друг другу или «родителям», для облегчения процесса эволюции и гарантии жизнеспособности новых разновидностей алгоритмов.

Это исследование больше всего похоже на теорию Дарвина. Принцип естественного отбора, ставший основной причиной выживания человеческой популяции, используется как инструмент эволюции алгоритмов. По словам ученых, как нет идентичных друг другу людей, так и алгоритмы не должны иметь копии.

AutoML-Zero использует искусственный отбор. Программа перебирает алгоритмы и уничтожает дубликаты, чтобы те не мешали эволюции. Сохранение неидентичных копий позволяет программе разрабатывать передовые и сложные системы искусственного интеллекта.

Алгоритмы искусственного интеллекта, способные эволюционировать, все еще просты. Некоторые исследователи предполагают, что если программы искусственного интеллекта первого поколения будут опираться на теорию Дарвина, то они смогут развиваться быстрее, хотя и дольше.

Эмма Харт отмечает, что современные технологии позволят роботам «размножаться» с помощью 3D-принтеров. Второе поколение программ искусственного интеллекта («дети») будет самостоятельно развиваться с помощью ранее введенных баз данных, содержащих алгоритмы от «матери» и «отца».

Искусственный интеллект сможет выбрать новые алгоритмы, подходящие для эволюции, и уничтожить поврежденные и дублированные копии. Это позволит ему воспроизводить отобранные и улучшенные алгоритмы, обеспечивая своего рода «генетический код», способный создавать новые поколения роботов.

Новые разработки навсегда изменят концепцию роботов, так как в будущем они смогут автономно размножаться и эволюционировать. Кроме того, каждый робот имеет свою цифровую копию, поэтому специалисты смогут протестировать их в реальных условиях, обеспечивая «выживание сильнейших», согласно теории Дарвина.