גיליון 432 @ 07.12.2006
לך אל הנמלה, חוקר
הבינה המלאכותית לא תבוא מן האדם, אלא מחרקים וצמחים. טלי גלסקי למדה מפרופ' משה זיפר על אבולוציה ממוכנת
16:57 30/08/2004


בבית קפה יושב ילד קטן עם דודה שלו. הוא רואה נמלים שחורות יוצאות מן הקיר ונכנסות אליו, וחושב לעצמו שגם להן יש בית קפה של נמלים. נמלה לבנה מניחה עוגות קצפת על שולחן נמלים, נמלה דודה שותה קפה בעוד שנמלה קֶצכֶן שותה קקאו.
הפסקה הזו בסיפור המקסים והרגיש של יואל הופמן, "קצכן", ממחישה עד כמה טבעי לנו להתבונן בעולם ולתרגמו למבנים אנושיים. האנתרופוצנטריות שלנו מתבטאת גם בהאנשת חיות מחמד (חומי מבין אותי) ואפילו מכונות (לא קרה שצעקתם על המחשב?).
מה לעשות, קשה להשתחרר מהתפיסה שאנחנו נזר הבריאה. איזו עוד חיה הצליחה לצאת מכדור הארץ אחרי שמילאה אותו בכל כך הרבה מוצרים לא נחוצים? מי עוד פיתח אלפי שפות מורכבות? לכן, כשניסינו לבנות רובוטים רק טבעי היה שננסה לבנות יצורים בצלמנו ובדמותנו.

אלא שבניגוד לכל התחזיות, נכשלנו. מחשבים מצליחים לנצח אלופי שחמט, אבל לא להבדיל בין בובה לתינוק. הם מומחים בחישובים, אבל אין להם אינטואיציה. בחלקה הראשון של הכתבה הסביר פרופ' משה זיפר מאונ' בן גוריון מה זו אינטליגנציה מלאכותית (AI) ומדוע אנו כה מתקשים ליצור אותה. החלק השני מוקדש לאחד התחומים שהתפתחו בעקבות ההבנה שמחשב עם מוח במבנה אנושי לא הולך להיבנות בקרוב: חישוב מונחה טבע.
חישוב מונחה טבע (Bio Inspired Computing) הוא תחום מחקר שמשלב בין פרקטיקות ביולוגיות לטכנולוגיות. אם במחקר AI קלאסי המתכנת בורא את המחשב על ידי תכנון מראש, הרי שכאן משחקים החוקרים באבולוציה. מזכיר לכם את הוויכוח בין הברייתנים לדרוויניסטים?
תחום המחקר הזה כולל תתי-תחום כגון: אלגוריתמים גנטיים, רשתות טבעיות, חיים מלאכותיים, מערכות מתהוות. במקום לקבל השראה מהמוח האנושי כמו שהוא היום, משתמשים בכללי סלקציה טבעית, מתבוננים בחברות של נמלים ודבורים ומנתחים צמחים. ולא, לא מדובר בביולוגים, אלא באנשי מחשבים.
פרופ' זיפר, השראה מנמלים?
"התחום של אלגוריתמים נמליים שואבים השראה מקן נמלים. הן מסוגלות לפתור בעיות כגון: מהו המרחק הקצר ביותר למקור מזון כלשהו, ובמקום להשתמש במילים משתמשות בפרומונים (הורמונים שמופרשים מחוץ לגוף. ט.ג.). זה חכם, אבל זה לא דומה בכלל לאופן שבו אנשים פותרים בעיה. נמלים אולי לא משחקות שחמט, אבל הדרך שבה הן מוצאות אוכל היא תהליך חכם. תוכנת המחשב כוללת נמלים מלאכותיות, שפותרות בעיות במדעי המחשב".
לדבריו, אלגוריתמים אבולוציוניים מקבלים השראה מהברירה הטבעית. "אם אני רוצה למצוא תוכנה שתהיה שחקנית שחמט טובה, דרך אחת היא לתכנת את שחקן העלDeep Thought. דרך נוספת היא לחשוב כמו הטבע. יוצרים אוכלוסיה של עשרת אלפים תוכנות שחמט אקראיות ונותנים להן לשחק מול תוכנות אחרות או מול בני אדם. בשלב הראשון, כל התוכנות ישחקו רע, אבל חלקן ישחקו פחות רע".
"בשלב השני, לוקחים את התוכנות ששיחקו פחות רע, מחלקים אותן לזוגות ומערבים את החומר הגנטי שלהן. נוצרות תוכנות "בנות" שמהוות דור חדש, שסביר להניח שחלק מהן יהיו טובות מ"ההורים". לאחר כמה ימים של הרצה תיווצר פתאום תוכנת שחמט ממש טובה, בלי שתכנתי אותה. זו היתה אבולוציה, משום שהשתמשנו בארבעה מרכיבים: אוכלוסיה, תורשה, שינוי ומשאבים מוגבלים".
יש לזה שימוש ביומיום?
"אלה עקרונות שאם מיישמים במחשב אפשר לפתור בעיות כמו הרכבת מערכת שעות של מאות מרצים עם אילוצים אישיים ומספר מוגבל של חדרים. זה נשמע פשוט, אבל מדובר בימים של עבודה מורכבת, כשמדובר באוניברסיטה גדולה. לכן, בונים אוכלוסיה של מערכות שעות, וכמו עם תוכנות השחמט, מוצאים אחרי כמה הרצות את הכי טובה. זו בעיה קלאסית ב-AI".

פרופ' זיפר לוקח חלק בפרויקט מחקרי מתחום חיים מלאכותיים (Artificial Life). את המונח הזה טבע חוקר המחשבים כריסטופר לנגטון, שבשנת 1987 ריכז את הכנס הראשון בנושא.לדבריו של פרופ זיפר, בדומה לחזון ליצור אנדרואיד, גם חוקרי החיים המלאכותיים ניסו ליצור תא מלאכותי, בקטריון שמקיים חיים מינימליים. אולם, היום נעשה שימוש בביולוגיה דיגיטלית.
"אלה שיטות שמשלימות את הביולוגיה ה"רטובה" באמצעות ביולוגיה דיגיטלית. משתמשים ברשתות עצביות ובאלגוריתמים אבולוציוניים. למשל, רוצים לדעת איך מתפתח מוח קטן של יצור שצריך לנוע בסביבה. ממציאים עולם דיגיטלי, מכניסים יצורים ונותנים להם מוחות (רשתות עצביות) שמים אילוצים (מזון, שמש) ונותני להם לעבור אבולוציה. כך בודקים את ההתפתחות שלהם.
"אני, למשל, מעורב במחקר שבודק איך נוצרו החיים על פני כדור הארץ. לא מדובר בשאלה שהיא היסטורית בלבד, אלא במידע שיעזור לנו לבדוק מה אנו מחפשים בעולמות אחרים".
אבל האם אין אנו שבויים בקונספציות שהמוח שלנו מסוגל לקלוט?
פרופ' זיפר מחייך. "הטענה שאנו שבויים בחושים שלנו ישנה מאוד, ומגיעה עד ימי היוונים. אם היינו נכנעים לה, לא היה מחקר בכלל. מלבד זאת, היכולת המדעית מאפשרת להרחיב את החושים שלנו. רדאר ומיקרוסקופ לכאורה עושים זאת, אבל הם למעשה ממירים את מה שמעבר לחושינו אל טווח החושים".
אז מדובר רק בשעשוע אינטלקטואלי?
"יש כאלה שטוענים שכל המחקר הוא רק שעשוע", אומר פרופ' זיפר, שבאתר שלו ניתן לראות שבניגוד לאנשי אקדמיה רבים הוא אינו לוקה בהיבריס. "אבל צריך לזכור שעל כל מאה ממצאים שמובילים ל-dead end יש אחד שמוביל לתגלית מופלאה. אנו זקוקים למאגר הגנטי של רעיונות שיובילו להתקדמות. כמו שיש מאגר גנטי אנושי, יש מאגר רעיונות מדעי שהוא חיוני".
"באמצעות המחקר על חיים מלאכותיים אולי לא נוכל לבנות מכונת זמן שתוביל אותנו אל שחר הקיום, אבל אולי נוכל להבין משהו על איך תהליכים כאלה קורים. לפעמים צריך לתת לחוקרים לרוץ כדי שאולי יגיעו למשהו שלא חשבו עליו. זו הבעיה של ממשלות שרוצות להשקיע במשהו שבעוד שנה יופיע בתקציב תחת סעיף הכנסות".

קישורים נוספים:
המטריקס - בינתיים זה רק סרט


 
קיבלתם את ההודעה הזו כלקוחות רשומים לעיתון האלקטרוני "חיים ברשת". לפרטים נוספים שלחו אי-מייל לכתובת service@013barak.net.il