Denne artikkelen er produsert og finansiert av OsloMet – storbyuniversitetet - les mer.

– Intelligens i mennesker og andre levende vesener er knyttet til at hjernen er i stand til å forbedre seg gjennom sanseinntrykk og å kontrollere kroppen, sier Stefano Nichele
– Intelligens i mennesker og andre levende vesener er knyttet til at hjernen er i stand til å forbedre seg gjennom sanseinntrykk og å kontrollere kroppen, sier Stefano Nichele

Slik kan biologien inspirere kunstig intelligens

Mennesker løser kompliserte oppgaver med svært lite energiforbruk. Kunstig intelligens bruker mye strøm.

Og hvordan kan datamaskinene bli om 50 år?

Førsteamanuensis Stefano Nichele tror vi kan lære av biologien for å utvikle kunstig intelligens videre.

– Intelligens i mennesker og andre levende vesener er knyttet til at hjernen er i stand til å forbedre seg gjennom sanseinntrykk og å kontrollere kroppen, framhever han.

Levende vesener har dessuten andre egenskaper som er gunstige for utvikling av intelligens. De kan for eksempel tilpasse seg forskjellige miljøer, også når miljøene endrer seg.

De kan også få avkom som kanskje passer bedre inn evolusjonsmessig enn den forrige generasjonen.

– Naturen har optimaliseringsprosesser som det er gunstig å se på, sier Nichele, som jobber ved OsloMet AI Lab og forskningssenteret NordSTAR, som er knyttet til laben.

Han ser flere områder der kunstig intelligens kan lære av biologien.

– Naturen har optimaliseringsprosesser som det er gunstig å se på, sier Stefano Nichele.
– Naturen har optimaliseringsprosesser som det er gunstig å se på, sier Stefano Nichele.

Biologien klarer seg med små ressurser

Skal vi ha mye kunstig intelligens i dag, krever det veldig høyt strømforbruk.

– Vi spør oss om metodene for kunstig intelligens er bærekraftige på lang sikt. Kan vi skalere dem opp og fortsatt bruke dem uten å ha behov for å bygge et datasenter som bruker like mye strøm som hele Oslo by?

Den biologiske intelligensen til mennesket har høy grad av kognitive ferdigheter, men energien og ressursene den bruker, er likevel veldig begrenset.

Evolusjonen har ført til at den kan klare seg med svært begrensede ressurser av mat, drikke og annet som må til for å holde seg i aktivitet.

– Vi må se nærmere på informasjonsutveksling og overføring i biologiske systemer for å sammenligne hvordan celler kommuniserer, vokser, dør, formerer seg og følger et program som er kodet i DNA. Hvordan endrer disse tilstandene seg når miljøet endrer seg?

– Hvis vi lærer mer om disse mekanismene, kan vi kanskje forbedre maskinvaren vi bruker. Dette blir grunnleggende forsking som kan bidra på lang sikt, sier han.

Vi stoler mer på folk enn på maskiner

Et annet problem er at det kan være vanskelig å skjønne hvordan kunstig intelligens tar beslutninger. Særlig når det blir gjort feil, som at den feilleser trafikkskilt eller misforstår det du sier.

Forskerne spør seg også om hvordan vi kan stole på avgjørelser tatt av en algoritme i kunstig intelligens.

– Bioinspirert kunstig intelligens er veldig relevant her, fordi vi har en tendens til å mistro algoritmer når vi ikke forstår en beslutning eller prosess gjort av kunstig intelligens.

Stefano Nichele forklarer at når vi får en ekspertuttalelse fra en lege, har vi ofte mer tillit til den. Ikke fordi vi nødvendigvis forstår kunnskapen til legen bedre, men fordi hun har en intelligens som er mer kjent for oss.

– Vi vet at legen har gått gjennom en prosess for å lære, og vi kjenner til denne læringsprosessen. Hvis en prosess gjøres mer kjent for den menneskelige tankegangen, kan vi kanskje lettere stole på den og forstå den bedre. Bioinspirert kunstig intelligens kan muligens bidra til det, sier han.

Bioinspirert robotikk

En biologisk organisme kan få avkom som i noen tilfeller kan utføre intelligente oppgaver bedre enn foreldrene.

– Vi ønsker maskiner som er i stand til å utvikle seg mer som organismer gjør, få avkom basert på hvor gode de er, og som kan forbedre programmet som driver dem, sier forskeren. Han ser for seg mer bioinspirert robotikk.

Det er veldig begrenset hvilke ferdigheter robotene vi har nå, kan lære.

– Vi har roboter som kan bygge biler, fordi de er programmert til det, men ikke roboter som rengjør pultene våre, hele huset vårt og lager mat til oss. Det kan bioinspirerte roboter bli i stand til å gjøre, sier Nichele.

Bør kunne tilpasse seg miljøendringer

– For å kontrollere roboter bedre, trenger vi en intelligent algoritme, og når miljøet til roboten endres, trenger den å lære.

Robotene som bygger bilene, er programmert til å gjøre akkurat dette, men de er ikke tilpasningsdyktige. Nichele forklarer at robotene må kunne tilpasse seg for å lære av dataene, endre atferd, skyve og bevege seg av seg selv.

Hvis robotene blir bygget på en måte som er langt fra våre naturlige kropper og vår biologi, så kan det være vanskelig å kontrollere dem ved hjelp av et bioinspirert rammeverk. Det kan for eksempel gjelde hvis de har veldig begrensede ledd og ikke er like myke i huden som vår hud.

– De må være mer like måten organismer fungerer på. Som når vi får et kutt på huden vår, leges det. Vi har mange utfordringer vi trenger å løse. Det vil ta lang tid, men det vil være interessant også for store organisasjoner som NASA, sier han.

Mye må på plass

Det gjenstår mye arbeid før verden ser biologisk inspirerte datamaskiner som bruker mye mindre energi, og samtidig kan løse kompliserte oppgaver. Stefano Nichele nevner noen forutsetninger:

  • Tverrfaglighet er nødvendig for at forskere skal finne ut av dette. Det er nødvendig å ha med folk som studerer hjernen, for eksempel nevroforskere.
  • Arbeid med biologisk inspirert kunstig intelligens krever spesielle laboratorium der det er mulig å dyrke celler. Biologiske prosesser kan også ta tid. Celler kan bli forurenset. Dette må forskere ta hensyn til.
  • Forskere trenger bedre maskinvare. Det vil kanskje ikke være mikroprosessorer som nå, men et helt annet materiale.
  • Forskere må forstå hva slags algoritmer de kan kjøre. De må lage modeller som er mer biologisk tilpasset, som kan kjøres på maskinvaren.

Kunstnere kan gi oss scenarier

– På OsloMet bruker vi kunstnerisk forskning til å adressere disse etiske og sosiale implikasjonene, gjennom prosjektet FeLT.

– Kunstnere er gode til dette, de vet hvordan de skal presentere scenarier på en spekulativ måte som tillater diskusjon. De kan forestille seg framtidsscenarier i sin kunstneriske produksjon, sier Stefano Nichele.

Referanser:

Jacopo Talamini mfl.: Criticality-Driven Evolution of Adaptable Morphologies of Voxel-Based Soft-Robots. Front. Robot. 2021. Doi.org/10.3389/frobt.2021.673156

Alexandre Variengien mfl.: Towards Self-Organized Control: Using Neural Celluar Automata to Robustly Control a Cart-Pole Agent. Arxiv.org, 2021.

Kunstig intelligens

Kunstig intelligens er informasjonsteknologi som justerer sin egen aktivitet og gir derfor inntrykk av å være intelligent.

Powered by Labrador CMS