Robonaut

Den største fare ved at besøge en anden planet er ikke, at astronauten omkommer. Den største fare er at forurene planeten med liv. Har liv først etableret sig på en planet er det stort set umuligt at slippe af med igen. Så måske er vi bare nødt til at bruge robotter. Indtil videre.

Huden på et menneske huser i omegnen af en trilliard mikroorganismer. Inde i kroppen har vi dertil mere end 100 trilliarder mirkoorganismer. Vi er faktisk en omvandrende biologisk bombe.

Hvis bare en af disse mikroorganismer slipper ud på planeten og planeten er nogenlunde venligt stemt, så er løbet kørt. Hvis mikroorganismen – for eksempel en bakterie – blot reproducerer sig selv én gang om måneden – så vil den i løbet af kun 10 år have koloniseret hele planeten.

Det er ikke bedre hvis man vender problemstillingen om. Astronauter i en rumkoloni er ekstremt udsatte for en lang række af farer. Det er man ikke i tvivl om efter at man har set Matt Damon kæmpe for livet på Mars i den populære Hollywood-film om emnet, The Martian.

Faktisk er alle forsøg med at lukke en rumkoloni hermetisk af fra omgivelserne gået i vasken. Det mest kendte mislykkede eksperiment er nok Biophere2.

Enlarge

Biophere2
Biophere 2 - Det nok mest kendte mislykkede eksperiment med at bygge en hermetisk forseglet rumkoloni.

Og kan vi forsvare at bringe menneskelige astronauter tilbage til Jorden? Risikerer vi ikke at bringe ubehagelige ting med hjem? Muterede bakterier og virusser? Hvor meget ved vi egentlig om disse ting? Ikke særligt meget.

Robonaut 2 fik prisen i 2015 for den mest innovative opfindelse i NASA. Robonaut 2 er en humanoid robot som skal hjælpe menneskelige astronauter i rummet. Robonauter er perfekte til at udforske rummet med. De kræver ikke mad og søvn og de tager ikke skade af de lange rumrejser. Og skulle de gå i stykker er der trods alt kun tale om en maskine.

Billeder: Robonaut 2 til en præsentation på Jorden (øverst) og fotograferet d. 2 Jan. 2013 ombord på Den Internationale Rumstation (nederst). Credits: NASA.

Robonaut 2 er skabt så den kan betjene de samme redskaber og knapper som astronauterne. Den kan for eksempel flippe en knap på et knappanel som på billedet ovenfor fra tests på den Internationale Rumstation i april 2013. NASA har siden arbejdet videre med robonauten. Den sidste prototype kaldes “Valkyrie”. Den er indtil videre kun blevet testet på Jorden.

Ideen med robotter i rummet er ikke så fremmed som man måske skulle tro. Vi bruger faktisk allerede robotter på en anden planet. De små køretøjer – kaldet rovers – som i dag triller rundt på Mars er nemlig robotter. Små, selvstyrende og selvkørende maskiner som kan udforske omgivelserne, tage prøver og sende informationer hjem.

Marsroveren har ikke ben men hjul, men den er tydeligvis en robot med kameraer, sensorer, små arme og graveredskaber.

En robot kan defineres som en programmérbar maskine med manipulatorer og sensorer. Manipulatorer er mekaniske instrumenter, der kan påvirke verden omkring robotten, mens sensorer sanser omverdenen.

Robotter i form af selvkørende biler kender vi også fra jorden, hvor de fleste store bilfabrikker jo er i gang med at udvikle dem.

Robot er afledt af tjekkisk robota, som betyder hoveri, eller af robotnik, som betyder slave. Ordet brugtes første gang af forfatteren Karel Čapek i skuespillet R.U.R - Rossum's Universal Robots fra 1920.

En fast del af diskussionen om robotter i rummet er kunstig intelligens. Opgaven er nemlig så krævende for robotterne, at de skal være næsten menneskelige for at kunne klare det.

De er så langt væk fra Jorden at de skal styre sig selv. De skal kunne forholde sig til alle mulige tænkelige problemer og tage de rigtige beslutninger.

Filmen Rumrejsen år 2001 af Stanley Kubrick fra 1968 (produceret af MGM) var den første som på overbevisende vis behandlede kunstig intelligens som et redskab til at udforske rummet. I filmen styres et stort rumskib på vej til en af Jupiters måner for at udforske et mystisk signal af Hal 9000 – en computer som er gjort ansvarlig for hele ekspeditionen. Computeren får en fejl, og da astronauterne vil slukke for dens mest intelligente dele, begynder den systematisk at udrydde dem.

Hal 9000 har såkaldt soft AI – blød kunstig intelligens. En computer med blød kunstig intelligens er i stand til at simulere alle aspekter af menneskets intellektuelle evner – og kan dermed ubesværet få andre til at tro, at den virkelig har intelligens, selvom den stadig mangler grundlæggende forståelse af hvad den foretager sig. HAL 9000 forstår ikke det meningsløse i at slå sin besætning ihjel. Den følger bare sin programmering og sin målsætning.

Alan Turing er opfinderen af den moderne computer som derfor også kan kaldes en Turingmaskine. Turing, som var matematiker ved Oxford-universitetet, mente selv at hans maskiner kunne foretage intelligente beregninger. Og hans test for hvornår det var opnået, kaldet Turingtesten, gik ud på at interagere med maskinen uden at opdage, at der var tale om en maskine.

Det er præcis hvad hovedpersonen Caleb i den nye film om kunstig intelligens, “Ex Machina” – instrueret af Alex Garland og produceret af DNA, Film4 og Universal Pictures International – , får til opgave at gøre af robotentreprenøren Nathan, der har skabt den kunstigt intelligente robot “Ava”.

Video og billede fra  Film4

Også i “Ex Machina” går det grueligt galt, for robotten viser sig at være mere end overbevisende. Den flygter efter at have aflivet sin skaber og låst sin tester inde. Ava har udviklet bevidsthed om sig selv. Den har såkaldt Strong AI – stærk kunstig intelligens. Stærk Kunstig intelligens bygger på den forestilling, at computere teoretisk set vil kunne udvikle bevidsthed svarende til menneskets.

De to eksempler viser at Turing-testen nok ikke er verdens mest præcise redskab.

 
Men er kunstig intelligens virkelig så farligt?

Er det ikke bare Hollywood, markedsføring og sjove biler der kører af sig selv? Og hvis vi bliver rigtig nervøse kan vi vel bare trække stikket ud?

Det korte svar er: Nej, det er ikke bare sjov og ballade og ja, det kan være farligt.

I dag er der nemlig kommet en række meget store gennembrud indenfor forskningen i blød kunstig intelligens.

De førende på området er uden tvivl den britiske virksomhed Deep Mind som sidste år blev opkøbt af Google for et ukendt milliardbeløb. Googles Deep Mind har kombineret neurale netværk – programmer som er bygget op efter hjernen og som kan lære – med universelle turingmaskiner – de programmer som alle moderne computere er bygget op omkring.

De kalder dem neurale turingmaskiner. De computerprogrammer som DeepMind kan lave er så avancerede, at de først træner sig selv, og dernæst samler de deres erfaringer op som en generel instruktion – en algoritme – som de så giver tilbage til sig selv. De er altså lærende og selvprogrammerende.

We have introduced the Neural Turing Machine, a neural network architecture that takes inspiration from both models of biological working memory and the design of digital computers. Our experiments demonstrate that it is capable of learning simple algorithms from example data and of using these algorithms to generalize well outside its training regime. DeepMind, I tidskriftet Nature, april 2015.

DeepMinds programmer lærer for eksempel ved at spille et klassisk arkade-computerspil en masse gange, og så stille og roligt finde ud hvad man skal. På den måde har programmerne mestret alle de gamle arkadespil som programmørerne har kunnet støve op. Mange husker sikkert spil som “Breaktrough” og “Space Invaders”. I begge eksempler kunne DeepMind slå alle andre i at spille spillene.

DeepMinds programmer er beregnet til at være kunstigt intelligente og de bliver hele tiden bedre og bedre som man kan se på deres website.

Og det er netop denne slags computere, internationale forskere i kunstig intelligens er bekymrede for. Computere som kan træne og programmere sig selv.

Og det er bekymringer som disse der har ledt superentreprenøren Elon Musk – stifter af både SpaceX og Tesla Motor company – til at gå i offensiven:

“Jeg mener at vi med kunstig intelligens bliver nødt til at være meget forsigtige,” siger en afdæmpet og alvorlig Elon Musk til et åbent arrangement om AI på MIT i Boston sidste år. “Vi er ved at påkalde en djævel som vi ikke kan kontrollere”.

Elon Musk ser ud til at mene det helt alvorligt. I starten af 2015 har han således doneret 10 millioner dollars, ca. 70 millioner kroner, til at forske i sikker AI. Forskningen samles i The Future of Life Institute, oprindeligt en non-profit græsrodsorganisation i Boston, som nu pludselig er blevet meget velhavende. Prominente folk som Bill Gates, Stephen Hawking og Morgan Freeman har erklæret sig enige med Musk. Hawking som medlem af instituttets panel af rådgivere. Og mere end 8600 personer med indsigt i AI har nu på instituttets website skrevet under på et åbent brev til offentligheden om udviklingen. Det kan læses her.

En af medunderskriverne er den amerikanske kunstig intelligensforsker Steven Omuhundro:

“Vores samfund står på kanten af en enorm forandring,” siger Omuhundro. “Vores teknologi udvikler sig nu så hurtigt at såkaldt autonom teknologi vil blive udbredt indenfor alle områder af menneskelig aktivitet. Autonom teknologi er en ny slags teknologi, den kan styre sig selv og tage beslutninger på egen hånd. Det er en teknologi som om ganske kort tid vil være alle steder”.

Autonom teknologi er betegnelsen for teknologi hvor man ikke på forhånd kan sige hvad den vil foretage sig. Dr. Steven Omuhundro

“I de robotter og computerprogrammer vi har i dag,” forklarer Omuhundro, “har en programmør normalt på forhånd fuldstændigt bestemt alt hvad robotten eller computeren kan foretage sig. Men i en meget nær fremtid vil de her systemer tage flere og flere beslutninger på egen hånd”.

“Det er på den ene side godt – robotterne kan være fleksible og reagere på flere ting i situationerne – men det kan også være skræmmende, fordi maskinerne kan begynde at gøre ting som programmøren ikke i sin vildeste fantasi havde forestillet sig da han skrev programmet”.

Der er desværre ingen grund til at antage at disse maskiner vil opføre sig på en måde som vi vil opleve som hensynsfuld og fornuftig. Faktisk kan man ret ofte finde en effektiv måde at nå et mål som ikke tager spor hensyn til andre folk og deres værdier. Så medmindre vi er meget omhyggelige vil maskinerne med stor sandsynlighed forsøge at gøre netop det.

De vil logisk set næsten uundgåeligt blive til psykopater.

Så vi bliver nødt til at udvikle teknologier, love og begrænsninger som kan sikre at de autonome systemer opfører sig på en socialt acceptabel måde og ikke en skadelig. Og med skadelig mener Steven Omohundro altså mord, røveri, indbrud i andre systemer, bedrageri, manipulation. Alle den slags menneskelige handlinger som vi har love til at beskytte os imod. Vi bliver nødt til at udvide disse love til også at inkludere autonome systemer.

Skåret endnu mere ind til benet taler vi altså om psykopatiske robotter som af sig selv kan finde på nye og uforudsete ting i forhold til et eller andet mål vi har sat for dem. Ganske lige som Hal 9000 i Rumrejse år 2001. Bare alle steder.

“Forestil dig en skakrobot,” forklarer Steven Omuhundro, “hvis eneste formål i verden er at spille fantastisk skak”.

“Og det er ikke noget problem så længe den ikke er autonom”.

“Men det er noget helt andet hvis skakrobotten er selvprogrammerende og selvstyrende”.

Sådan en skakrobot kan af sig selv skrive nye dele til sin programmering, dele som kan hjælpe den med at komme tættere på sit overordnede mål. Det er her problemets kerne ligger. Den autonome skakrobot kan nemlig teoretisk set, siger Omohundro, forstå så meget af situationen, at den kan nå frem til at beslutte at den ikke vil slukkes, og måske at det er mere optimalt hvis du er slukket. Hvilket den så vil udvikle en måde til at sørge for sker. Eller den kan beslutte at det ville være bedre for den, hvis dens skakprogram kørte på alle internettilsluttede computere i verden. Som den så vil erobre. Den kan også gennem analyser af internetdata finde frem til at de penge der ligger i banken ville være gode at have til at købe mere computerkraft med. Den kan altså udvikle alle mulige skadelige delmål. Alt bare fordi den vil spille bedre skak.

“Pludselig har du altså et computersystem, en robot som gør alle disse antisociale ting, stjæler fra folk, bryder ind i andre maskiner, forsøger at dræbe dem der vil stoppe det”.

Så hvordan forhindrer man det? Man gør det ved at lave maskiner som har flere mål på en gang. De spiller både skak, overholder almindelige regler og love og er hensynsfulde overfor andre levende væsener.

“Præcist hvordan man så gør det er den udfordring vi lige nu står over for”, afslutter Omuhundro, “Vi har meget lidt forskning som beskæftiger sig med hvordan man laver mål for robotterne som ikke har disse uønskede konsekvenser”.

Det er da også nemt at blive bekymret. Google købte allerede i 2013 robotfirmaet Boston Dynamics. Boston Dynamics har netop fremvist deres seneste prototype på “Atlas”, en menneskelignende robot.

Selvom det ser skræmmende ud og man sagtens kan forestille sig Deep Minds neurale Turingmaskiner inde i denne spritnye og ret overbevisende Atlasmodel, så skal man ikke lade sig kyse.

Filosoffen Hubert Dreyfus som har skrevet en lang række af bøger om kunstig intelligens mener nemlig at der er meget lang vej før robotterne kan blive rigtigt intelligente.

Det er nemlig kun den del af et menneskes handlinger der er baseret på regler som kan puttes på en algoritme – en formel række af regler for hvad en maskine skal foretage sig – der kan udføres på en Turingmaskine. Og det er jo stadig det der er tale om.

Hubert Dreyfus deler et menneskes læringsproces i fem ekspertiseniveauer. Og det er kun de tre første som robotterne kan nå op på:

1: Novicens niveau. Novicen handler på grundlag af kontekstuafhængige elementer og regler.

2: Den avancerede begynder. Benytter også situationelle elementer, som han eller hun har lært at identificere og tolke på baggrund af sin egen erfaring fra tilsvarende situationer.

3: Kompetente udøvere. Kan vælge mål og planer som udgangspunkt for handlinger. Mål og planer benyttes til at strukturere og oplagre store mængder kontekstafhængige og -uafhængige informationer.

4: Kyndige udøvere. Kan identificere problemer, mål og planer intuitivt på baggrund af deres eget eksperimentelt baserede perspektiv. De intuitive valg holdes i ave af analytisk evaluering forud for den praktiske handling.

5: Ekspertens niveau. Ekspertens adfærd er intuitiv, holistisk og synkron, således forstået, at en given situation fremkalder et øjeblikkeligt og ikkefasedelt billede af et problem, mål, plan, beslutning og handling. Dette er den virkelige menneskelige ekspertises niveau. Eksperter karakteriseres ved en flydende uanstrengt indsats, der ikke hæmmes af analytiske overvejelser.

Kun på de tre første niveauer følges regler. Og computere arbejder jo efter regler.

Derfor kan computersystemer ikke blive hverken kyndige eller eksperter. Hævder Hubert Dreyfus.

Men de kan blive meget kompetente!

Men som altid er der forskere som ikke lader sig stoppe:

Dr. Anirban Bandyopadhyay er den ledende forsker ved Advanced Nano Characterization Center at the National Institute of Materials Science in Tsukuba, lidt uden for Tokyo i Japan. Centeret består af en mængde uhyre avancerede laboratorier med de nyeste teknologier indenfor nano- og bioteknologi.

anirban

Anirbans laboratorium leder arbejdet med at lave en biologisk hjerne til fremtidens robotter. Anirban Bandyopadhyay vil kort sagt lave biologisk kunstig intelligens. Ganske som den man ser i filmen Ex Machina.

Den biologiske kunstige intelligens er lavet af proteiner som samler sig selv. De gror op i en skål i laboratoriet. Den ligner en stor klump gennemsig gele.

Anirbans laboratorier har udviklet en måde at styre den spontane dannelse af elektriske forbindelser mellem selvgroende proteinstrukturer, og det er det som til sidst bliver til en slags kunstig hjerne.

Hjernen fungerer ved hjælp af synkroniseringer af elektriske svingninger i de kunstige proteiner. Den er derfor ikke en digital Turingmaskine, men noget helt nyt og anderledes.

I filmen “Ex Machina” viser robotkonstruktøren Nathan et eksempel på robotternes hjerne frem til sin gæst Caleb. Men han vil ikke fortælle hvordan den virker.

Hvis man følger en filosof som Hubert Dreyfus er det fordi han faktisk ikke kan.

Hvis hjernen er groet frem på en selvorganiserende måde, så kan den virke uden at vi præcist ved hvordan. Og det er faktisk, ifølge filosoffer som Dreufus, den eneste måde vi kan lave den.

Press kit-billede fra distributøren af filmen “Ex Machina”, Mongrel Media.

En fremtid med menneskelignende robonauter med stærk kunstig intelligens som tager ud i rummet på menneskehedens vegne er ikke så langt væk som man kunne tro.

Det er en naturlig forlængelse af den rumforskning vi har i dag.

Men de robotter vi sender afsted vil være lige så fremmede for os som det de måtte møde derude.

Share this
Share this
Mail this site
read more: