UGent

De evolutie van complex gedrag bij robots door natuurlijke selectie

Auteur: Dario Floreano, Laurent Keller

Hoe kan complex gedrag zich ontwikkelen door het mechanisme van natuurlijke selectie, waarbij variatie blind is? Dario Floreano en Laurent Keller beschrijven een reeks experimenten met robots waar ze natuurlijke selectie simuleren, door de robots uit te rusten met sensoren en een neuraal netwerk (eenvoudig mechanisch brein) waarvan de eigenschappen door toevallige mutaties worden bepaald. Uit hun onderzoek blijkt dat complex gedrag zich spontaan bij robots kan ontwikkelen, en dit slechts op enkele honderden generaties. Voorbeelden zijn het vermogen tot bewegen zonder te botsen, roofdier- en prooigedrag, het vermogen een bepaalde locatie terug te vinden en zelfs altruïsme.

robot

In één van de experimenten (zie figuur) werden bewegende robots uitgerust met een batterij die geleidelijk leegraakte, maar die onmiddellijk weer werd opgeladen indien ze zich op een welbepaalde plaats begaven. Die plaats lag echter niet ver van een muur, en hogere fitness werd toegekend aan robots die zich ver van de muren begaven. Er was dus selectieve druk op het kunnen terugvinden van de 'voedingsbron' en op het trekken naar plaatsen die daar ver vandaan lagen. De studie begon met een populatie van 100 robots, en selecteerde telkens de beste individuen om een nieuwe populatie te maken, op basis van kleine, toevallige variaties in hun neuraal netwerk. Na 200 generaties waren de robots in staat om zich zeer efficiënt in de ruimte te bewegen, en enkel de locatie te benaderen waar hun batterij werd opgeladen indien die nog slechts 10 % geladen was. Dit onderzoek toont aan dat natuurlijke selectie in staat is om erg complex uitziend gedrag te genereren.
Dit artikel verscheen in het open access tijdschrift Plos Biology en kan dus vrij worden gedownload op het volgende adres:
http://www.plosbiology.org/article/fetchObjectAttachment.action;jsession...