اراده بقا، کلید ساخت روبات‌های ابر هوشمند

آی‌تی‌من- روبات وال‌-ای (Wall-E) را به یاد بیاورید که عاشق روبات دیگری به نام ایو-آه (EVE-uh) شده بود، یا روبات‌های احساساتی سریال WestWorld یا روباتی به نام کید دیوید در فیلم A.I که دنبال مادرش می‌گشت.

همه اینا روبات‌های احساساتی هستند که البته در دنیای واقعی روبات‌های کنونی خبری از آنها نیست. روبات‌های کنونی، هر قدر هم که جذاب و منطقی باشند، باز هم مثل یک سنگ بی احساسند.

اما کینگسون مان و آنتونیو داماسیو، دو دانشمند عصب شناس عقیده دارند که می‌توان حواس را درون روبات‌ها ایجاد کرد.

راهکاری که این دانشمندان ارایه می‌کنند، ساخت روبات‌هایی است که قادر به حس خطر برای موجودیت‌شان باشند. در این صورت، این روبات‌ها نیازمند به احساساتی خواهند بود که رفتار آنها را متناسب با نیازشان به بقا، هدایت کند.

مان و داماسیو در مقاله‌ای که در نشریه Nature Machine Intelligence منتشر شده، راهبری را برای ساخت روبات‌هایی انسان‌نما پیشنهاد می‌کنند که دارای معادل مصنوعی حواس هستند. این پیشنهاد مبتنی بر ساخت ماشین‌هایی است که به منظور دریافت اصول بیولوژیکی هم‌ایستایی یا هومئوستازی طراحی شده باشند.
 

^{آنتونیو داماسیو (راست) و کینگسون مان}

البته باید گفت که احساس در اینجا به معنی واکنش‌های عاطفی نیست، بلکه منظور، حس‌هایی است که هر موجود زنده‌ای در خود دارد. حواسی مانند عطش، گرسنگی، احساس گرما و از این قبیل.

هومئوستازی که بیشتر در مورد موجودات زنده به کار می‌رود، به معنای حفظ شرایط پایدار و ثابت در محیط داخلی است. در واقع هم‌ایستایی ویژگی یک سامانه است که محیط داخلی خود را تنظیم می‌کند و تمایل به حفظ وضعیت ثابت و پایدار دارد، از جمله حفظ ویژگی‌هایی مانند دما. اصولاً همهٔ اعضای بدن اعمالی انجام می‌دهند که به حفظ این شرایط ثابت کمک می‌کند. برای مثال، ریه‌ها اکسیژن مایع خارج سلولی را تأمین می‌کنند تا جایگزین اکسیژن مصرف شده توسط سلول‌ها شود، کلیه‌ها غلظت یون‌ها را ثابت نگاه می‌دارند و سیستم گوارش، مواد غذایی را تأمین می‌کند.

بر طبق ایده مان و داماسیو، هر موجود زنده‌ای باید بتواند خودش را به نحوی تنظیم کند که درون محدوده وضعیت پایدار بماند و آگاهی یک ماشین هوشمند از وضعیت داخلی خود می‌تواند به عنوان حواس یا احساسات روباتیک تلقی شود.

به عقیده این دو دانشمند، برخورداری از چنین حواسی، نه تنها روبات‌ها را وادار به رفتارهای محافظت از خود می‌کند، بلکه به هوش مصنوعی کمک می‌کند که امور واقعی را بهتر تقلید کند.

هوش مصنوعی به صورتی که تا کنون بشر به آن دست یافته است، از نوع هوش مصنوعی ضعیف یا محدود (Weak AI) است. به این معنی که ماشین‌های هوشمند کنونی برای انجام وظایف خاصی مثل تشخیص بیماری، راندن خودرو یا انجام یک بازی طراحی می‌شوند. اما این ماشین‌ها از انجام طیف وسیعی از امور مانند انسان، ناتوانند. محققان همواره در حال تحقیق و بررسی به منظور دستیابی به چنین هوش مصنوعی همه کاره‌ای هستند که به آن هوش مصنوعی عمومی (General AI) گفته می‌شود. حالا مان و داماسیو معتقدند که راه رسیدن به هوش مصنوعی عمومی که تا کنون مورد غفلت قرار گرفته، اعطای حواس به روبات‌ها و هوش مصنوعی است.

حواس از نیاز به زنده ماندن نشات می‌گیرد. وقتی انسان، یک روبات را در حالت پایدار نگه می‌دارد (مثلا تمامی سیم‌ها و اتصالات برقرار است و جریان الکتریکی کافی در مدارها جریان دارد و دمای سیستم نیز مناسب است) روبات نگرانی در مورد ادامه حیاتش ندارد؛ بنابراین نیازی هم به حواس – یا صدور سیگنال‌هایی مبنی بر اینکه چیزی نیاز به تعمیر دارد- نخواهد داشت.

در واقع حواس محرک موجودات زنده برای یافتن بهینه‌ترین وضعیت بقا است و کمک می‌کند که موجودات رفتارهای‌شان را در وضعیت ضروری برای تعادل هم‌ایستایی حفظ کنند. یک ماشین هوشمند که آسیب‌پذیری خود را حس کند، قاعدتا به صورت رفتار می‌کند که تهدیدهای علیه موجودیت خود را به حداقل برساند. اما برای شناخت این تهدیدات، روبات باید به شیوه‌ای طراحی شود که وضعیت درونی خود را بفهمد و برای مثال در صورت بروز وضعیت‌هایی مانند افزایش دما روی مدارها، قطعی سیم‌ها یا افزایش جریان الکتریسیته، از وضعیت آگاه شود.

مان و داماسیو که استادان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی هستند، می‌گویند که توسعه در دو زمینه تحقیقاتی روباتیک نرم و یادگیری عمیق، زمینه را برای ساخت ماشین‌های دارای حواس بیش‌ از پیش فراهم کرده است.

پیشرفت‌ها در زمینه روباتیک نرم می‌تواند مواد خام لازم برای روبات‌های دارای حواس را تامین کند و روش‌های یادگیری عمیق نیز می‌تواند به خلق الگوریتم‌های پیچیده برای ترجمه حواس به رفتارهای پایدارساز بقا بینجامد.

یادگیری عمیق نسل جدید ایده قدیمی شبکه عصبی مصنوعی و زیرشاخه‌ای از یادگیری ماشین است که از لایه‌های متعدد تبدیلات خطی به منظور پردازش سیگنال‌های حسی مانند صدا و تصویر استفاده می‌کند. ماشین در این روش هر مفهوم پیچیده را به مفاهیم ساده‌تری تقسیم می‌کند، و با ادامهٔ این روند به مفاهیم پایه‌ای می‌رسد که قادر به تصمیم‌گیری برای آن‌ها است و به این ترتیب می‌تواند مثلا اشیای اطراف را شناسایی کند.

یک روبات هوشمند اما نیازمند به شناسایی ویژگی‌های متعدد محیط اطراف و در عین حال آگاهی از وضعیت درونی خود است.

یک ماشین یادگیری عمیق با نمایش رایانشی وضعیت‌های محیطی، می‌تواند ورودی‌های مختلف را ادغام کند و به درکی کلی از وضعیت خود دست یابد. بنا به مقاله مان و داماسیو، چنین ماشین هوشمندی می‌تواند بین حالات حسی پل بزند. برای مثال می‌تواند یاد بگیرد که حرکت لب (روش بینایی) به معنی ایجاد صوت (روش شنیداری) است. به همین صورت، چنین روباتی می‌تواند وضعیت‌های بیرونی را به شرایط درونی خود (حواس) ربط بدهد. برقراری ارتباط بین شرایط درونی و بیرونی، بنا به نوشته مان و داماسیو، قطعه‌ای مهم از پازل پیوند وضعیت هم‌ایستایی درونی با درک و رفتار بیرونی روبات‌هاست.

البته توانایی حس کردن وضعیت‌های داخلی، بدون درک اینکه این وضعیت‌ها از سوی محیط تهدید پذیرند، اهمیتی نخواهد داشت. روبات‌هایی که از فلز ساخته شده باشند، طبیعتا نگران گزش پشه‌ها، بریدن انگشت با کاغذ یا هضم غذا نخواهند بود. اما اگر این روبات‌ها از موادی نرم ساخته شوند و درون انها حسگرهای الکترونیکی کار گذاشته شود، آنگاه می‌توانند چنین تهدیداتی را درک کنند. مثلا ممکن است پوست‌شان بریده شود و آنگاه لازم است برنامه‌ای را برای ترمیم پوست آسیب دیده فعال کنند.

بنا به گفته مان و داماسیو، روباتی که قادر به درک تهدیدها برای موجودیت خود باشد، یاد می‌گیرد که  به جای اتکا به راهکارهای برنامه‌ریزی شده‌اش، روش‌های خلاقانه‌ای برای حفاظت از خود در پی بگیرد.

این دو دانشمند می‌نویسند: به جای اینکه همه حالات را برای روبات‌ها برنامه‌نویسی کنیم یا برای آنها سیاست‌های رفتاری محدودی تعریف کنیم، اگر روباتی دارای حواس و به بقای خود حساس باشد، می‌تواند با چالش‌هایی که مواجه می‌شود، برخوردی خلاقانه داشته باشد. به این ترتیب، به جای طراحی اهداف و ارزش‌ها برای روبات‌ها، می‌تواند به طور طبیعی این ارزش‌ها و اهداف را کشف کند.

قابلیت‌های خلاقانه محافظت از خود، از سوی دیگر، می‌تواند موجب بهبود مهارت‌های اندیشیدن روبات‌ها شود. مان و داماسیو معتقدند که تفکر بشر نیز به همین صورت توسعه یافته است: هم‌ایستایی در انسان نیازمند قدرت بیشتر مغز بوده که بشر با فرگشت به آن دست یافته است.

محافظت از خود و بقا همچنین می‌تواند روبات‌ها را به سوی شبیه‌سازی هوش عمومی انسان رهنمون شود. این انگیزه، یادآور قوانین روباتیک آیزاک آسیموف است: 1- روبات‌ها باید از انسان محافظت کنند، 2- روبات‌ها باید از انسان اطاعت کنند، 3- روبات‌ها باید از خودشان محافظت کنند. در داستان آسیموف، محافظت از خود تابعی از دو قانون اول است. اما در روبات‌های آینده و در جهان واقعی باید انسان‌ها در برابر روبات‌هایی که از خود محافظت می‌کنند، قدرت محافظت از خود داشته باشند.

مان و داماسیو تایید می‌کنند که در داستان‌هایی که درباره روبات‌ها نوشته می‌شود، معمولا اوضاع برای انسان‌ها خوب پیش نمی‌رود. اما آیا یک روبات ابر هوشمند واقعا مانند ترمیناتور تهدیدی برای جان انسان خواهد بود. این دو دانشمند چنین عقیده‌ای ندارند و می‌گویند: چنین روبات‌هایی علاوه بر داشتن حواس، قادرند که درباره حواس و احساسات دیگران هم بدانند و به این ترتیب، در آنها حس همدلی هم به وجود می‌آید.

مان و داماسیو همچنین دو قانون جدید خاص خود را برای روبات‌ها پیشنهاد کرده‌اند: 1- حس خوب داشته باش 2- حس همدلی داشته باش.