Können uns Roboter wirklich Altruismus beibringen?

Miniaturroboter helfen, ein seit langem bestehendes biologisches Rätsel zu lösen – das des Altruismus.



weibliches Knochenmarksperma

Warum existiert aus evolutionsbiologischer Sicht Altruismus? Nach einer kalten darwinistischen Logik sollte es nicht: Es geht um das Überleben der Stärksten da draußen, und wie werden Sie überleben (und dabei Ihre Gene weitergeben), wenn Sie anderen vor sich selbst helfen?

In den frühen 1960er Jahren schlug ein Wissenschaftler namens W.D. Hamilton in einer Veröffentlichung mit dem Titel . eine Lösung des Rätsels vor Die genetische Evolution des Sozialverhaltens . Vielleicht machte es Sinn, selbst vom darwinistischen Standpunkt aus altruistisch zu sein, wenn es um Verwandte ging, die eine gewisse Menge an genetischem Material mit Ihnen teilten. Solange die Beziehung eng genug war, war es evolutionär sinnvoll, eine für das Team zu nehmen – vorausgesetzt, Ihr Teamkollege gab eine bestimmte Menge an genetischem Material weiter, das mit Ihrem identisch war. Er stellte sogar eine mathematische Gleichung auf, um zu beschreiben, unter welchen Situationen sich Altruismus wahrscheinlich entwickeln würde. Verwandtschaftsselektionstheorie heißt die Idee.





Die Theorie war – und ist – umstritten. Das Problem ist, dass Theorien über evolutionäres Verhalten oft schwer zu testen sind und durch eine kleine Sache begrenzt sind: die menschliche Lebensdauer. Sie können nicht Hunderte von Generationen lang herumhängen, um zu sehen, was funktioniert und was nicht. Sie können auch die Variablen der Verwandtschaft, die Hamilton in einem lebendigen, atmenden Ökosystem identifiziert hat, nicht feinabstimmen. Du kannst Gott nicht mit der Natur spielen.

Aber du kann spiele Gott mit Robotern. Die Idee kam zuerst Laurent Keller von der Universität Lausanne, Schweiz, laut ScienceNow , mit Robotern und Computern eine Art virtuelles Ökosystem aufzubauen und zu testen, ob Hamiltons Theorie Bestand hat. Er tat sich mit zwei Robotikern der Ecole Polytechnique Fédérale in Lausanne, Markus Waibel und Dario Floreano, zusammen und die drei machten sich daran, ein Experiment zu entwerfen.

Das Team baute winzige, einfache Roboter, nur wenige Zentimeter groß, aus Rädern für die Mobilität und einem grundlegenden sensorischen System, das mit einer Kamera ausgestattet ist. Sie bewegten sich in einer Arena und suchten nach Nahrung – kleine Scheiben, die von den Forschern verstreut wurden. Um der Arena einen biologischen Geschmack zu verleihen, programmierte das Team jeden Roboter mit einem Strom von Einsen und Nullen, die als eine Art digitales Genom fungierten.



Die Forscher fanden es am praktischsten, dann mit computergestützten Simulationen des Verhaltens der tatsächlichen, physischen Roboter fortzufahren. (Sie verglichen periodisch das Verhalten der simulierten Roboter mit dem der physischen Roboter; die Vergleiche wurden überprüft, sagte Floreano gegenüber ScienceNow.) Das Team führte dann eine neue Regel ein: Roboter durften ihr Essen miteinander teilen, um sicherzustellen, dass einer ihrer Robo-Brüder überlebten in mageren Zeiten die nächste Generation. Als sie die virtuellen Roboter über Hunderte von Generationen laufen ließen, entdeckten sie etwas Bemerkenswertes: Die Roboter verhielten sich genau so, wie Hamilton es für Spezies vorhergesagt hatte. Altruismus entwickelte sich im Wesentlichen unter den Robotern – und als die Roboter ihr digitales Genom kodierten, um sie näher zu bringen, entwickelten sie sich umso schneller zum Altruismus.

Die daraus resultierende Studie, A Quantitative Test of Hamilton’s Rule for the Evolution of Altruism, war kürzlich veröffentlicht in PLoS Biologie . Der YouTube-Video unten von EPFL veranschaulicht das Experiment weiter.

Einige Forscher sind jedoch skeptisch. ScienceNow zitiert Martin Nowak von Harvard mit der Aussage, dass die Studie uns nichts darüber aussagt, ob die Hamilton-Regel eine korrekte Vorhersage für tatsächliche biologische Systeme macht. (Nowak, ein Biologe, hat ein Pferd in dieser Rasse: er hat in Opposition geschrieben zur Hamiltonschen Regel). Andere sind viel optimistischer. In jedem Fall handelt es sich um eine neuartige Anwendung von Robotern und Computersimulationen, um eine seit langem heiß diskutierte biologische Theorie zu testen.



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