Het is robots voor het eerst gelukt om zich voort te planten. Weliswaar was er nog een mens nodig om de babyrobot in elkaar te zetten, maar hetprincipe is bewezen. Hoogleraar Kunstmatige Intelligentie Guszti Eiben van de Vrije Universiteit Amsterdam demonstreert de baby vandaag tijdens de Campus Party, het techfestival in Utrecht.
Twee robots zoeken elkaar op, mixen hun DNA dat vervolgens dient als bouwplan voor de babyrobot. Die wordt deels met een 3D-printer in elkaar gezet en leert vervolgens in de ‘crèche’ te bewegen. Dit sciencefictionachtige script is werkelijkheid geworden door het team van de Vrije Universiteit Amsterdam onder leiding van hoogleraar Kunstmatige Intelligentie prof.dr. Guszti Eiben. ‘We openen hiermee de weg naar een geheel nieuw type evolutie: die van zelfstandig opererende machines.’
In het experiment zijn die machines overigens niet meer dan een aantal onderling met motortjes verbonden blokken en een Raspberry Pi als centrale processor. Eiben: ‘We hebben de robots zo simpel mogelijk gehouden. Het ging ons er bij het experiment om te bewijzen dat we robots een volledige levenscyclus kunnen laten doorlopen.’
De beide ouder-robots zijn niet identiek: de ene is blauw en heeft rond het centrale blok met de processor vier tweeledige poten, de ander is groen en heeft enkelvoudige poten, waarvan er twee aan het tweeledige achterlijf zitten.
DNA-mix
De enige taak die de robots hebben, is zich voort te planten. ‘Ze weten dat ze dat alleen kunnen als ze vlak bij elkaar zijn, dus ze moeten elkaar opzoeken.’ Is het eenmaal zo ver, dan sturen beide robots hun DNA draadloos naar de centrale computer, die uit een mix van beide nieuw DNA creëert. Om dat mogelijk te maken waren er twee tools nodig, legt Eiben uit. De ene zorgt ervoor dat de software een adequate beschrijving bevat van het bouwplan van de robot: de specificaties van de onderdelen moeten goed zijn vastgelegd in het DNA van de robot. ‘We hebben daarvoor gebruikgemaakt van software die is ontwikkeld door Joshua Auerbach van het Laboratory of Intelligent Systems van de École Polytechnique Fédérale van Lausanne. De andere componenten van het systeem zijn door Eiben, specialist op het gebied van evolutionaire software, zelf ontwikkeld. Het gaat om de hele techniek achter reproductie, het kiezen van een mogelijke partner, beoordelen of die geschikt is, en het uitvoeren van de kruising tussen de ouderlijke DNA’s.
Dit ‘baby’-DNA is vervolgens door de computer vertaald in een bouwopdracht. ‘Het maken van de kubusonderdelen gebeurt in een 3D-printer, de motortjes en de processor liggen kant en klaar in een bak, en de baby wordt door een van onze medewerkers in elkaar gezet, geheel volgens de instructies van de computer.’ Van volledig autonome reproductie is dus nog geen sprake. ‘Als het lukt om een auto grotendeels geautomatiseerd in elkaar te zetten, dan moet dat met die simpele robot van ons ook kunnen, alleen wij hebben daar de faciliteiten niet voor.’ Ook het 3D-printen van elektronica of de motortjes is nu nog niet mogelijk. ‘Dat is een kwestie van tijd.’ Deze beperkingen laten volgens Eiben onverlet dat het bouwplan volledig is gegenereerd door het ‘paren’ van de beide robotouders.
Mutatie
Die baby heeft duidelijk kenmerken van de beide ouders. Hij lijkt qua vorm het meest op de groene ouderrobot, maar dan met een van de voorpoten dubbel geleed en in de kleur blauw. Opvallend is het wit van het centrale blok. ‘Net als in de biologische evolutie kent ook deze machine-evolutie spontaan optredende mutaties.’
Eenmaal geproduceerd komt de baby in een ‘crèche’ waar die leert zich te bewegen. ‘Daar is wel een supervisor bij nodig in de vorm van een intelligente camera die de babyrobot beloont als die zich verplaatst.’ In een half uur leerde de babyrobot zich te bewegen en mocht hij uit de crèche. ‘Daarmee is de cyclus rond.’ Het maken van de baby nam ruim een dag in beslag. ‘De 3D-printer heeft per blok twee tot drie uur nodig.’
Nu het proof of principle is bewezen voorziet Eiben allerhande mogelijke toepassingen. ‘Evolutie is een geweldige ontwerper, generaties kunnen zich specialiseren in een bepaalde taak.’
Openingsfoto: de robotbaby, een mix van de groene en blauwe robotouder, en een kleurmutatie van het centrale blok. Foto's Guszti Eiben.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.