Роботиците са очаровани от своята „роева интелигентност“, биолозите от способността им да превръщат тревата в енергия. Но могат ли хората да възпроизведат своите постижения?

Изглежда, че термитите правят всичко това без никакво централизирано планиране: няма архитекти, инженери или чертежи. Всъщност, термитната могила не е толкова сграда, колкото тяло, саморегулиращ се органичен процес, който непрекъснато реагира на променящата се среда, изграждайки и разграждайки себе си. Сложното му поведение се появява, сякаш по магия, от неговите прости съставки. Общоприето е, че отделните термити не са особено интелигентни, липсва им памет и способност за учене. Поставете няколко термита в чаша на Петри и те се скитат безцелно; слагат се четиридесет и започват да се тъпчат по периметъра на ястието като стадо. Но съберете достатъчно термити заедно, при подходящите условия, и те ще ви построят катедрала.

научат

Търнър е привърженик на тезата за „разширен организъм“. (То е замислено като вариант и в крайна сметка като алтернатива на модела на „разширен фенотип“ на Ричард Доукинс.) Според Търнър физическата термитна могила - със своите кални тунели и стени, усвоена дървесина и трева и гъбички - е част от термита, а не част от средата, върху която действа термитът. Цялата могила - насекоми плюс структура - по този начин е живо същество: саморегулираща се физиологична и когнитивна система, с усещане за собствени граници, памет и вид колективно намерение.

Хипотезата за разширения организъм припомня и една по-стара идея: че колонията термит, пчела или мравка е „суперорганизъм“. Този термин е измислен от Уилям Уилър през 1911 г., въпреки че идеята датира от Дарвин, който е видял свръхорганизма като решение на „проблема” на евсоциалността. Проблемът е следният: ако естественият подбор благоприятства тези организми, които са най-добри в размножаването, как тогава кастите на нерепродуктивните насекоми еволюират? Един от начините за справяне с проблема е да се разглежда колонията като цяло като единица за подбор. Стерилният работник трябва да се мисли не като индивидуален организъм, а като „добре овкусен зеленчук“, по фразата на Дарвин, произведен от кралицата.

Днес повечето еволюционни теоретици предпочитат обяснението за „приобщаваща годност“ на евсоциалността, теория, разработена от У. Д. Хамилтън в началото на деветнадесетте години. Хамилтън показа математически, че алтруизмът може да бъде полезна репродуктивна стратегия за организма, стига алтруистичният акт да е от полза за друг организъм, на който е достатъчно генетично подобен. Като човек очевидният начин за възпроизвеждане на гените ми е да имам биологични деца, които да наследят половината от гените ми. Но също така мога да възпроизведа гените си, като помагам на сестра ми, която споделя средно половината от генетичния ми материал, да отглежда и защитава собствените си деца, които ще споделят една четвърт. Ако жертването на живота ми ще позволи на сестра ми да има повече от два пъти повече деца, отколкото аз бих имал, моята жертва си струва, от гледна точка на егоистичните ми гени. Е. О. Уилсън, макар и ранен евангелизатор на теорията на Хамилтън, наскоро се аргументира за връщане към суперарганизма като решение на проблема на Дарвин. В това отношение Уилсън е много в малцинството; Ричард Докинс нарече критиките си към приобщаващата физическа форма „направо перверзни“.

През 2014 г. Кислинг и трима други изтъкнати синтетични биолози публикуваха статия в списание Cell, в която я обявиха за „отворен въпрос. . . дали биологията е истински модулна в инженерен смисъл “- тоест предсказуема съвкупност от елементарни компоненти -„ или модулността е само човешка конструкция, която ни помага да разберем биологията. “ Но призракът, издигнат от термити, микроби и други организми, които са едновременно прости и дяволски сложни, е, че самата метафора за модулността може да бъде подвеждаща: че докато мислим за живите системи като за машини, гарантирано няма да разберем тях.

Друга причина, поради която термитите проявяват интерес към инженерите, е, че те са парадигма на „роевата интелигентност“ - силно сложно поведение, което се поражда от взаимодействието на отделни подразделения при липса на централизирано командване. Предполага се, че всеки термит се управлява от набор от прости правила, които диктуват определени действия - пълзене, обръщане, копаене, подреждане на кална топка - в отговор на специфични задействания от околната среда или от други термити. Но не е ясно какъв механизъм произвежда груповата интелигентност на термитите - кои химични или физични сигнали задействат кои действия и по какви правила.

От 1959 г. доминиращата теория е „стигмергия“, разработена за първи път от френския биолог Пиер-Пол Грасе. Терминът идва от гръцката стигма (марка или знак) и ергон (работа или действие); идеята е, че следа, оставена в околната среда от един агент, задейства по-нататъшни действия от други агенти, създавайки цикъл на положителна обратна връзка. Стигмерджи се опитва да обясни как изключително прости същества, без способност за комуникация, могат да постигнат вид на съвместно вземане на решения. В случая на термитите (стигмергията е използвана и за обяснение на сложното възникващо поведение на други прости същества, като многоклетъчни бактерии) учените предполагат, че задействащата действие „следа“ се намира в тяхната слюнка. Термитът вдига кална топка, получава част от слюнката си върху нея и я изпуска, вероятно на случаен принцип; други термити, предизвикани от аромата на слюнка, започват да подреждат топчета от кал и слюнка върху първата топка, засилвайки сигнала; в крайна сметка калните топки се превръщат в стена или стълб.

През деветдесетте деветдесетте години компютърните учени започнаха да програмират виртуални термити, които изграждаха „стени“ чрез принципите на стигмергията. Тези виртуални термити могат да изграждат двуизмерни форми, но не могат да произведат нищо подобно на сложната триизмерна архитектура на истинските термити. И макар че стигмергията може да обясни как строят термитите, тя не обяснява лесно защо те толкова често разграждат, демонтират и модифицират работата си, докато вървят. Последните проучвания показват, че някои отделни термити имат тенденция да водят, докато други имат тенденция да следват - което означава, че това, което задейства стигмергичния процес, не е случайно действие, а нещо по-систематично. Изглежда също така, че термитите не са толкова трудолюбиви безпилотни летателни апарати, колкото са обитатели на посткапиталистическа утопия: в петриева чиния от двадесет и пет термита, изглежда, че само пет работят едновременно. Изглежда вероятно стигмергията в най-добрия случай да е само един от няколкото механизма, които създават сложното групово поведение на термитите. За много изследователи идентифицирането на тези механизми е ключът към бъдещето на роботиката и AI: не една интелигентна машина, а хипер-интелигентно стадо от хиляди малки, евтини, тъпи машини.

Когато научният материал излезе, настъпи кратка медийна лудост, като някои журналисти прогнозираха, че TERMES в крайна сметка ще колонизират Марс, а други предупреждават за предстоящия робот-апокалипсис. И все пак, ТЕРМЕНИТЕ са ограничени: те могат да строят само на черно-бял под, в тихи стаи и с магнетизирани блокове. Всъщност това са характеристики на разширената стигмергия: TERMES разчитат много на подредеността на околната среда, за да могат да изградят. Истинските термити, за разлика от това, са майстори в реакцията на романа и непредсказуемо. „Наистина не знам как да го направя“, казва Нагпал. Не е ясно дали TERMES някога ще бъдат термити - дали по-усъвършенстваната версия на стигмергията в крайна сметка ще позволи на роботите да имитират своите биологични модели, или стигмергията, подобно на модулността, е рамка, която може да отведе инженерите досега.

Най-известният робот на Wyss Institute е RoboBee, механична пчела, по-малка от кламер, която може да излита, да лети и да се приземява. Въпреки че изследванията за RoboBee бяха финансирани от Националната научна фондация, създателят му Робърт Ууд преди това беше финансиран от DARPA и ВВС. (Дж. Скот Търнър, от тезата за разширения организъм, също е финансиран от военните.) Влиятелен документ, публикуван от Центъра за нова американска сигурност „Роботика на бойното поле Част II: Идващият рой“, цитира RoboBee като доказателство за възможността за 3-D отпечатани, по-малко от един долар на брой дронове, които в огромни количества могат да „наводнят“ цивилни и бойни райони като „интелигентни облаци“. Както пише Маргонели, „Всичко, което правят термитите, военните също биха искали да направят.“ Военните биха искали да имат едновременно мънички (като термити) и масивни (като рояци) - оръжия, които са лесни за маневриране и трудни за откриване, но също така са умни и смъртоносни. Един изследовател в лабораторията на Nagpal казва на Маргонели: „Не можем да спрем технологията, защото тя може да се използва за лошо.“

Всъщност синтетичната роева интелигентност вече е с нас. Преди няколко години американският флот започна да тества рояци автономни, самоорганизиращи се роботизирани моторни лодки. През 2012 г. Human Rights Watch и Международната клиника по правата на човека в Харвардското юридическо училище призоваха за превантивна международна забрана за разработването на напълно автономни оръжия. Същата година Министерството на отбраната издава директива, която спира далеч по-малко от забраната на автономните оръжия, като изисква само човек да бъде ангажиран по някакъв начин, когато те се използват за доставяне на летална сила. Марк Хагерот, бившият заместник-директор на Центъра за изследвания на киберсигурността към Военноморската академия, подкрепя строгите ограничения върху развитието на роевите оръжия, включително ограничения за размер (не по-малък от човешки), източници на гориво и брой. Той се притеснява, че както с полуавтономни, така и с автономни оръжия е все по-трудно да се определи решаващото място, където пръстът се среща с спусъка. Това има значение, казва Хагерот, защото това е мястото, където се проявява съпричастност, когато се упражнява, по време на война.

Това, което по-рядко се споменава от критиците на автономните оръжия, е, че има нещо ценно във високия процент на жертви при конвенционалната война. Ако войната не струва нищо друго освен пари, какво има да ги задържи? Какво ще попречи на войнственото правителство да преследва своите чуждестранни проекти, ако няма чанти за тяло, които да насочат възмущението на гражданите му?

Термитът вече не е такъв, какъвто е бил за по-ранните наблюдатели: модел за това какви биха могли да бъдат хората - по-кооперативни и хармонични, по-малко конкурентни и агресивни. Вместо това той се превърна в ресурс, който трябва да бъде впрегнат за постигане на нашите собствени, вече установени, цели. ♦