ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Vjeverice i ptice inspirirale su znanstvenike da naprave varljive robote

Znanstvenici s Tehnološkog instituta u Georgiji razvili su, koristeći bihevioralne obrasce zavaravanja koje primjenjuju ptice i vjeverice, robote koji raspolažu sa sposobnošću zavaravanja, odnosno obmanjivanja jedni drugih. Istraživanje je financirao Office of Naval Research i provedeno je pod vodstvom profesora Ronalda Arkina koji sugerira da bi korištenje ovih novih sposobnosti kod robota mogla u budućnosti biti implementirana u vojne svrhe. Istraživanje je spomenuto u izdanju časopisa “IEEE Inteligent Systems“.

Arkin i njegova ekipa su iz rezultata prethodnih bioloških istraživanja naučili da vjeverice sakupljaju žireve te ih potom spremaju na specifične lokacije. Životinja poslije obilazi svoja skrivena skrovišta, rutinski se krećući između istih i neprestano ih provjeravajući. U slučaju kada se pojavi druga vjeverica s namjerom da dođe do hrane spremljene u skrovištu, prva zbog prijetnje brzo mijenja obrazac ponašanja. Želeći zaštititi svoje zalihe hrane, vjeverica počinje obilaziti prazna skrovišta, pokušavajući tako zavarati svoga protivnika.

Arkin i Jaeeun Shim, njegov student na doktorskom studiju, su implementirali istu strategiju u robotski model i izvršili demonstraciju. Zavaravanje je zaista uspjelo. Robot sa zadaćom zavaravanja je svojim ponašanjem usmjeravao drugog robota “predatora“ prema lažnim lokacijama, čime je značajno produžen period pronalaska pravih lokacija.

„Primjena ovakvih sposobnosti kod robota mogla bi se uspješno koristiti u situacijama gdje je njihova zadaća čuvanja municije i naoružanja te drugih vojnih zaliha na bojnom polju.“ govori Arkin, istaknuti profesor na Georgia Tech School of Interactive Computing. „U slučaju prisutnosti neprijateljskih faktora, robot bi izmijenio svoju strategiju patroliranja kako bi zavarao ljude ili druge robote s ciljem “kupovanja vremena“ dok se ne pojavi pojačanje.“

Arkin i njegov student Justin Davis su također izveli i simulaciju baziranu na obrascima zavaravanja koje primjenjuju ptice. U Izraelu, Arapski drozdovi koji se nađu u opasnosti od napada se često udružuju s drugim pticama i počinju, prvo kroz glasnu vokalizaciju, a kasnije, ako je potrebno letenjem i kruženjem, uznemiravati predatora. Ovaj potez stvara takvu zbrku da predator naposljetku odustaje od napada i odlazi.

Arkinov tim je u simulaciji istraživao doprinosi li taktika zavaravanja koju izvodi drozd boljim izgledima njegovog preživljavanja, ukoliko isti stvori privid svoje veće snage. Izvedena simulacija, bazirana na biološkim modelima nepoštenja i “načelu hendikepa“, pokazuje da je obmana najbolja strategija kada nekolicina izvršitelja obmane, djelujući zajedno, povećava brojnost skupine do minimalne veličine potrebne da se izazove frustriranost zbog koje predator na kraju odustaje od svog prvobitnog nauma, odnosno napada. Arkin tvrdi da je potencijalna nagrada koju donosi uspješna obmana, a to je odbijanje napada predatora, ponekad veća za izvršitelje obmanjivanja od mogućnosti da neki od njih budu uhvaćeni.

„U vojnim operacijama, robot koji se nađe u opasnosti može, iako nema realne mogućnosti da se sam zaštiti, korištenjem odgovarajuće tehnike zavaravanja, stvoriti prividnu sposobnost uspješnog pariranja svojim potencijalnim protivnicima.“ kaže Arkin. „Stvarni prikaz sposobnosti kojima robot raspolaže značio bi rizik od njegovog zarobljavanja ili uništenja. Zavaravanje, ukoliko se koristi na pravi način i u pravo vrijeme, bi moglo eliminirati ili smanjiti tu prijetnju.“

Od Trojanskog konja do Dana D, obmanjivanje je uvijek imalo vrlo važnu ulogu u ratnim vremenima. Zapravo, američka vojska ima cijeli priručnik posvećen tehnikama obmane i njenoj primjeni na bojištu. No Arkin je prvi koji priznaje da postoje ozbiljna moralna pitanja u kontekstu primjene robota sa sposobnošću zavaravanja protiv ljudi.

„U slučaju curenja ideja i rezultata ovog istraživanja izvan vojne domene, pojavljuju se ozbiljne moralne dvojbe.“ kaže Arkin. „Mi snažno podupiremo daljnju raspravu po pitanju budućeg nastavka i primjene istraživanja koja se provode s ciljem implementacije raznih tehnika zavaravanja u robote i druge inteligentne uređaje.“

Ovo nije prvi puta da Arkin radi u ovom području. Naime, u 2010. godini, on i kolega Alan Wagner s Georgia Tech Research Institute istraživali su kako roboti mogu koristiti razne bihevioralne obrasce obmanjivanja u skrivanju od ljudi ili drugih inteligentnih uređaja.

Ponašajno-upravljana robotika (Behaviour Based Robotics-BBR) je kao koncept predstavljena sredinom 1980-ih godina, ponajviše kroz rad Rodneyja Brooksa te za razliku od AI (Artificial Inteligence) koncepta, pristupa inteligenciji na drugačiji način. BBR spaja područja umjetne inteligencije, inženjeringa i kognitivne znanosti.

 Ponašajno-upravljani pristup je metodologija za dizajniranje autonomnih sustava i robota, odnosno vrsta arhitekture inteligentnih sustava. Arhitekture omogućavaju strukturu i nameću ograničenja u načinu kako se problemi robotske kontrole rješavaju.

Ponašajno-upravljana metodologija nalaže generalnu, biološki inspiriranu, uzlaznu “bottom-up“ filozofiju, omogućavajući tako određenu slobodu interpretacije. Njezin je cilj razvoj metoda za kontroliranje umjetnih sustava i, korištenjem robotike, oblikovanje te bolje razumijevanje bioloških sustava.

Izvor: Georgia Tech

Podijeli.