Mokslininkai iš Lundo universiteto Švedijoje pasiekė tai, kas iki šiol atrodė neįmanoma kontroliuojamomis sąlygomis: jie sukūrė virtualią aplinką, kurioje dirbtinis intelektas savarankiškai „perėjo“ regos evoliuciją.
Be jokių programuotojų nurodymų, paprasti skaitmeniniai organizmai išsivystė taip, kad įgijo gebėjimą matyti – pakartodami kelius, kuriais gamta žengė šimtus milijonų metų. Šis atradimas ne tik naujai nušviečia gyvybės istoriją Žemėje, bet ir rodo, kad tam tikri biologiniai sprendimai yra tokie optimalūs, jog „privalo“ atsirasti net ir kode sukurtame pasaulyje.
Nuovoka nuo šviesai jautrios dėmelės iki akies – ir net trijų akių tipų
Profesoriaus Dan-Erico Nilssono vadovaujama komanda sukūrė sintetinį pasaulį ir „įleido“ į jį primityvius virtualius organizmus. Iš pradžių jie buvo visiškai „akli“ – judėjo skaitmeninėje erdvėje tarsi apgraibomis. Užduotys buvo paprastos: išlikti, vengti kliūčių ir rasti maisto. Evoliucinis algoritmas užtikrino, kad šiek tiek geriau besitvarkantys individai perduotų savo savybes kitoms kartoms.
Vėliau įvykę pokyčiai nustebino net pačius tyrėjus. Iš kartos į kartą, veikiant atsitiktinėms mutacijoms ir natūraliajai atrankai, skaitmeniniai padarai pradėjo reaguoti į šviesą. Iš pradžių atsirado paprastos šviesai jautrios struktūros, kurios laikui bėgant sudėtingėjo. Dar labiau stebino tai, kad šis procesas vyko beveik identiškai tam, kas žinoma iš realaus pasaulio.
Virtualūs organizmai ne tik „išsiaugino“ akis, bet ir suformavo kelis iš gamtos pažįstamus modelius: išsklaidytus fotoreceptorius, kamerinio tipo akis (panašias į žmogaus) bei sudėtines akis, būdingas vabzdžiams.
Visi trys regos organų tipai simuliacijoje atsirado savaime. Pasak Dan-Erico Nilssono, evoliucija skaitmeninėje erdvėje lyg ir sekė gerai žinomais keliais: tarsi gamta turėtų universalius problemų sprendimo šablonus, veikiančius nepriklausomai nuo to, ar „medžiaga“ yra baltymas, ar silicis. Žingsnis po žingsnio paprasti receptoriai jungėsi su primityviais „smegenimis“, kurios mokėsi interpretuoti duomenis, paversdamos šviesos signalus naudingu aplinkos žemėlapiu.
Kodėl evoliucija vėl ir vėl renkasi tas pačias kryptis?
Šis tyrimas padeda atsakyti į klausimus, kurie dešimtmečius nedavė ramybės biologams: kodėl kai kurie anatominiai sprendimai yra tokie dažni, o kiti taip ir neatsiranda? Pasirodo, į dirbtinio intelekto pagrindu veikiančias simuliacijas galima žiūrėti kaip į savotišką „laiko mašiną“, leidžiančią per kelias kompiuterio darbo dienas stebėti tai, kas gamtoje truktų ištisus amžius.
Šio metodo taikymo galimybės gerokai peržengia biologijos ribas. Inžinieriai gali pasitelkti tuos pačius evoliucinius principus kurdami technines sistemas, kurios būtų tokios pat atsparios ir gebančios prisitaikyti, kaip ir biologiniai sprendimai. Vietoj to, kad kiekvieną detalę kruopščiai suprojektuotume nuo nulio, optimalius jutiklius ar valdymo algoritmus galime tiesiog „išauginti“, leisdami jiems evoliucionuoti sudėtingose skaitmeninėse bandymų aplinkose.
Kaip pabrėžia profesorius Nilssonas, tai tik pradžia. Pasitelkdami dirbtinį intelektą, dabar galime tirti potencialius evoliucijos kelius, kuriais gamta dar nespėjo nueiti. Tai suteikia galimybę pažvelgti į biologijos ir technologijų ateitį dar prieš tai, kai ji iš tikrųjų susiformuos realiame pasaulyje.
Faktas, kad dirbtinis intelektas „sugalvojo“ akį beveik tiksliai taip, kaip ją „sukūrė“ gamta, liudija nepaprastą fizikos ir biologijos dėsnių nuoseklumą. Šis atradimas atveria kelią kurti mašinas, kurios nėra vien tik programuojamos, bet „mokomos gyventi“ taip, kaip tai darė pats pažangiausias mums žinomas inžinierius – milijonai metų evoliucijos.
