14:21

Сознание роботов

Самоидентифицирующийся робот университета Мейдзи



Робот, созданный Юничи Такено.

Продолжая тему о самосознании роботов, перенесемся в японский университет Мейдзи (Meiji University). Группа исследователей, возглавляемая профессором Юничи Такено (Junichi Takeno), построила робота, который отличает собственное отражение в зеркале от отражения похожих на него роботов.

Для реализации данной возможности ученые оснастили электронный мозг робота искусственными нервными клетками. Технологии нейронных сетей позволяют роботу одновременно анализировать информацию о собственном поведении и сопоставлять ее с данными, полученными в результате работы органов восприятия. Примерно по тому же принципу работают механизмы самоидентификации, заложенные в человеческом организме.

"Что касается людей, то сознание, по существу, это состояние, в котором распознается поведение себя самого и прочих людей", - говорит Такено. Люди учатся вести себя во время познания и, наоборот, учатся думать в процессе "поведения", считает он. Чтобы создать динамическую модель этой цепочки, роботу необходима область в нейронной сети, которая способна обрабатывать информацию, связанную как с поведением, так и с познанием. Моделирование, по мнению Такено, это действие, которое требует как созерцания поведения другого робота, так и немедленной передачи его самому себе, и которое является лучшим свидетельством сознания.

Таким образом, японские разработчики наделили машину способностью признавать себя и других, основываясь на анализе движений увиденного образа и своих собственных. Команда Такено надеется, что её достижение в конечном счёте поможет создать роботов, способных выражать эмоции. Также эта работа - способ смоделировать то, что можно было бы назвать самосознанием, самоидентификацией в машине.

Робот располагает красными, синими и зелеными светодиодами, которые соединены с искусственной нервной системой и загораются при обработке различного рода данных. К примеру, два красных светодиода загораются, когда робот выполняет какие-либо действия, воспринимаемые им как собственное поведение. Два зеленых диода загораются при наблюдении за поведением других устройств. Мигание синего индикатора сигнализирует о том, что робот пытается имитировать наблюдаемое им поведение других роботов.

В одном из экспериментов робот, представлявший "себя", действовал с идентичным роботом, представлявшим "другого". Когда робот "сам" двигался вперед, останавливался или двигался назад, другой робот делал то же самое. Возбуждение нейроподобных элементов и соответствующее мигание голубого диода показало, что робот "сам" понимал, что другой робот имитировал его поведение.

В другом эксперименте исследователи помести робота "сам" перед зеркалом. В данном случае робот "сам" и его отражение (то есть нечто, что могло быть интерпретировано в качестве другого робота) двигались вперед и назад в одно и то же время. Хотя голубые диоды зажигались, это происходило гораздо реже, чем в других экспериментах.

"Способность имитации чужого поведения свидетельствует о том, что робот способен следить за действиями, выполняемыми другими электронными организмами и мгновенно изменять собственное поведение с учетом полученной информации, - резюмирует Такено. - Таким образом, мы с полной уверенностью можем говорить о наличии у робота самосознания".

Сконструированный японскими изобретателями робот с успехом прошел испытания и в 70 процентах тестов с уверенностью распознал собственное отражение в зеркале. В этом японский робот превзошел обезьян, которые вместо себя видят в зеркале незнакомцев и начинают проявлять в отношении к ним агрессию.

Следующий шаг - робот, не только узнающий себя и других в зеркале, но и испытывающий от этого радость. Поначалу робот будет испытывать эмоции - как трехмесячный ребенок, впервые узнавший себя в зеркале. Постепенно примитивные эмоции сменятся на более сложные чувства привязанности и нежности, страха и недоверия, симпатии и даже любви. "Таким образом, нам удастся доказать саму возможность создания не только искусственного интеллекта, но и искусственных эмоций, - говорит Такено. - А это означает серьезный прорыв в робототехнике: думающие и чувствующие машины - уже не фантастика".

Эволюционное моделирование самосознания роботов

В общем виде можно говорить, что робот обладает самосознанием, если он способен репрезентировать собственные мыслительные состояния и процессы, существенные для организации полноценного интеллектуального поведения. Конечно же, до создания машин, способных осознавать свое собственное субъективное Я и использовать его при восприятии внешнего мира, еще очень далеко, но первые шаги на пути к созданию таких роботов уже сделаны.

Одним из путей решения задачи по созданию самосознающих машин является конструирование нейронных сетей управления роботами, в которых в процессе эволюционной самоорганизации и должно возникнуть то, что принято называть самосознанием. Существует целое направление исследований - эволюционная роботика, в котором исследуется подходы к эволюционному моделированию нейронных схем управления роботами.

Интересным направлением в эволюционной роботике является исследование коллективного поведения роботов. При этом можно работать и с компьютерными моделями роботов, например такими, каких исследует профессор факультета кибернетики СПбГТУ Лев Александрович Станкевич и его группа при моделировании поведения команды виртуальных роботов-футболистов.

У таких роботов уже есть довольно сложная модульная "нервная система", архитектура которой включает три уровня:

-физических действий,
-индивидуального поведения,
-координированного коллективного поведения.

Отметим, что петербургская команда "Степ" под руководством Льва Александровича Станкевича, моделирующая виртуальных роботов, стала чемпионами мира в 2D симуляционной лиге футбола роботов на соревнованиях Robocup 2004 (Лиссабон, Португалия).

Таким образом, есть серьезный задел исследований сложных блочных многоуровневых систем управления виртуальных и реальных роботов. И эти системы управления могут оптимизироваться путем эволюционной самоорганизации.

На конференции Нейроинфоматика-2006 была представлена схема компьютерной модели эволюционного возникновения субъективного самосознания. Идея этой схемы возникла в процессе дискуссии на рабочем совещании "О проблеме сознания".



Лев Александрович Станкевич и гуманоидный робот АрнЭо.

Краткая суть предложенной схемы заключается в следующем. Пусть есть несколько популяций роботов (для определенности - виртуальных, существующих в форме компьютерных программ). И пусть эти популяции существуют в сложной среде, в которой есть питательный ресурс роботов и те роботы, которые быстрее и эффективнее осваивают этот питательный ресурс, быстрее и размножаются. Популяции роботов могут конкурировать между собой: разные популяции существуют в одной и той же среде и могут бороться между собой за жизненный ресурс. "Нервная система" таких роботов - блочно-иерархическая и представляет собой развитие нервной системы роботов, аналогичных предложенным в работе Станкевича (Станкевич Л.А. Когнитивный подход к управлению гуманоидными роботами // От моделей поведения к искусственному интеллекту. Серия "Науки об искусственном" (под ред. Редько В.Г.). М.: УРСС, 2006. C. 386-443.).

Далее, пусть в нервной системе части роботов в одной из популяций возникает блок, ответственный за субъективное Я. Пусть он сначала возникает случайно, путем мутаций из других блоков. Так как нервная система роботов достаточно нетривиальная, то возникновение такого блока вполне вероятно.

Такой блок позволяет роботу с рассматриваемой нейронной сетью сказать: "Я - Робот". Этот блок позволяет данному роботу осознавать себя как личность и обеспечивает стремление стать важной личностью в своей популяции. Тогда такой робот может стать вожаком популяции и обеспечить единоначалие в принятии коллективных действий в данной популяции. Единоначалие и обусловленная им согласованность действий коллектива популяции, в свою очередь, обеспечивает селективное преимущество данной популяции перед другими популяциями, в которых у роботов нет блока, ответственного за субъективное. То есть существование субъективного Я, сопровождаемого стремлением стать вождем, обеспечивает селективное преимущество и эволюционно устойчиво.

Понятно, что это только схема моделирования, которая вызывает множество вопросов. Но это схема вполне реального моделирования, показывающая, как эволюционно может возникнуть и закрепиться субъективное Я.

* * *

Возникновение осознания субъективного Я у роботов может привести к весьма неожиданным социальным и этическим проблемам, так главный научный консультант правительства Великобритании сэр Девид Кинг полагает, что через 50 лет может возникнуть необходимость дать роботам права, которыми до этого обладал только человек. 270-страничный Доклад Девида Кинга подготовлен в соавторстве с британской консалтинговой фирмой и социологической службой и посвящен проблемам взаимоотношений человека и машин. Авторы доклада предполагают, что при правильном устройстве нового мира через полвека наличие у роботов прав человека приведет к повышению производительности труда и всеобщему благополучию. На этом этапе государство будет обязано предоставлять машинам, наряду с правами, и социальные блага, включая справедливую оплату труда и предоставление жилища.

Закончить же наш обзор, пожалуй, стоит ставшими широко известными словами директора центра роботехники технологического института штата Джорджия Хенрика Кристенсена. Он говорит: "Если мы будем делать роботов, обладающих самосознанием, они, вероятно, захотят иметь права. Наверное, следует им эти права предоставить".

Источник

Просмотров: 1914
Рейтинг: 5.0/1
Добавлено: 05.07.2011

Темы: Эволюционное моделирование, Сознание роботов, гуманоидный робот, Нейроинфоматика, самосознания роботов, роботы, робототехника
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]