Gli scienziati stanno sviluppando robot che possono “riprodursi”, imparare ed evolversi da soli

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L’Uomo Bicentenario sta arrivando: gli scienziati stanno sviluppando robot in grado di riprodursi, imparare ed evolversi, in un certo senso adattandosi ai meccanismi di selezione tipici del mondo naturale. L’affascinante (ma anche inquietante) prospettiva è stata annunciata da un gruppo di ricerca della University of York (Regno Unito)

Sembra fantascienza ma non è: un gruppo di ricerca dell’University of York (Regno Unito) sta lavorando davvero ad un progetto chiamato Autonomous Robot Evolution (Evoluzione Autonoma dei Robot), con l’obiettivo di sviluppare robot in grado di essere autonomi e di evolversi adattandosi all’ambiente.

Qualche passo indietro nella storia dell’intelligenza artificiale

La scienza dell’intelligenza artificiale non è chiaramente nuova e negli ultimi tempi ha sperimentato balzi in avanti incredibili fino a poco tempo prima. Gli algoritmi basati sull’autoapprendimento pure non sono nuovi e sono sempre più sofisticati, basati sulle reti neurali.

L’idea di utilizzare i principi evolutivi per progettare oggetti può essere fatta risalire ai primi anni ’60 e alle origini del calcolo evolutivo, quando un gruppo di studenti di ingegneria tedeschi inventò la prima “strategia evolutiva” – spiega a NewScientist Emma Hart che collabora alla ricerca –  Il loro nuovo algoritmo ha generato una serie di progetti e ne ha quindi selezionato un insieme, orientato verso quelli ad alte prestazioni, su cui basarsi nelle iterazioni successive

Sì, perché come molte tecnologie anche questa mira a imitare la natura, l’intelligenza più perfetta che si possa immaginare.

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Nel 2017 fece il giro del mondo la notizia di un esperimento condotto da Facebook nel corso del quale due robot iniziarono a parlare fra loro in una lingua sconosciuta, episodio che lasciò interdetti, almeno inizialmente, gli stessi scienziati i quali decisero di sospendere il tutto.

Il mondo ha temuto che avesse “preso vita” qualcosa di autonomo non più sotto il diretto controllo dell’essere umano. Ma in realtà non era (ancora) così e uno scienziato del gruppo spiegò sul proprio profilo Facebook che l’accaduto era in realtà “ un sottocampo consolidato dell’intelligenza artificiale”, in pratica qualcosa che era già noto potesse accadere.

Non dovrebbe quindi stupire (fino ad un certo punto) che nel 2022 si sperimenti davvero qualcosa che possa in un certo senso “andare avanti da sé”, per quanto possa inquietare.

Arrivano davvero i robot che “si riproducono”?

L’evoluzione artificiale esiste, anche questa da tempo. Già nel 2006, la Nasa aveva inviato nello spazio un satellite con un’antenna di comunicazione creata tramite questa tecnologia, che si basa sulla progettazione di DNA artificiali in grado di ricombinarsi e quindi di “procreare”.

I progressi nella teoria del calcolo evolutivo hanno portato a modi migliori per rappresentare le informazioni da cui sono costruiti i progetti, il loro DNA virtuale, e per manipolarlo quando si genera la “progenie” in modo che rispecchi i processi che si trovano in natura – continua la Hart – Questi includono la mutazione e la ricombinazione del DNA, che crea diversità genetica rompendo tratti di DNA per poi ricombinarli in modi nuovi. Esempi di progettazione evolutiva in pratica ora vanno dalle tabelle alle nuove molecole con le funzioni desiderate

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Le basi quindi, ci sono, ma no, ancora non ci siamo arrivati.

La progettazione di robot porta una nuova dimensione stimolante sul campo: oltre ai corpi, è richiesto che i cervelli interpretino le informazioni dai loro ambienti e le traducano in un comportamento desiderato – precisa la scienziata – […] Nel 21° secolo, c’è stato un cambiamento per far evolvere simultaneamente sia il corpo che il cervello del robot. Sebbene ciò complichi il processo evolutivo, c’è un grande vantaggio: dedicare un po’ di intelligenza al corpo può ridurre il bisogno di complessità nel cervello

Il progetto ARE – Autonomous Robot Evolution

Da tutto questo nasce ARE, che prevede un sistema completamente autonomo attraverso il quale i robot dotati di sensori possono essere fabbricati, adattati ed evolversi nel mondo reale. Lanciato nel 2018 e finanziato dall’Engineering and Physical Sciences Research Council del Regno Unito, utilizza un codice genetico artificiale per definire il corpo e il cervello di un robot. L’evoluzione si svolge in una struttura chiamata EvoSphere, che sottopone ogni robot a un ciclo in tre fasi: fabbricazione, apprendimento e test. Che gli autori chiamano ‘il triangolo della vita’.

Nella vengono costruiti in autonomia nuovi design evoluti: una stampante 3D crea inizialmente uno scheletro di plastica, quindi un braccio di assemblaggio automatizzato seleziona e collega i sensori e i mezzi di locomozione specificati da una serie di componenti prefabbricati, infine viene aggiunto un computer Raspberry Pi che funge da cervello, collegato ai sensori e ai motori, e viene scaricato il software che rappresenta il cervello evoluto.

La fase di apprendimento esegue invece un algoritmo per perfezionare il cervello su un piccolo numero di prove in un ambiente semplificato. Il processo è analogo a quello che avviene in un bambino che impara nuove abilità in una scuola materna. Solo quei robot ritenuti validi procedono alla terza fase: i test.

Attualmente, stiamo utilizzando un modello dell’interno di un reattore nucleare per i test in cui il robot deve eliminare i rifiuti radioattivi, il che richiede di evitare vari ostacoli e identificare correttamente i rifiuti – spiega ancora la scienziata – Ogni robot riceve un punteggio in base al suo successo e questi punteggi vengono inviati a un computer. Un processo di selezione utilizza questi punteggi per determinare quali robot possono riprodurre

Una selezione “naturale”, si perché, nel virtuale, è naturale qualcosa di oggettivo.

Quindi, un software che imita la riproduzione esegue operazioni di ricombinazione e mutazione del DNA sui modelli genetici di due genitori per creare un nuovo robot per la fabbricazione, completando il triangolo della vita. I robot genitori possono rimanere nella popolazione, dove possono prendere parte a ulteriori eventi di riproduzione, oppure essere scomposti nelle loro parti costitutive e riciclati in nuovi robot

No, non ci siamo ancora arrivati: i computer non sono ancora in grado di sostituirsi a noi e di essere da noi completamente indipendenti. Ma stanno imparando ad imitarci, ed è forse questa la cosa che fa più paura.

Fonti: NewScientist / University of York  

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Roberta De Carolis ha una laurea e un dottorato in Chimica, e ha conseguito un Master in comunicazione scientifica. Giornalista pubblicista, scrive per GreenMe dal 2010.

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