هل يمكن للروبوتات أن تعلمنا حقًا عن الإيثار؟

تساعد الروبوتات المصغرة في حل لغز بيولوجي طويل الأمد - وهو لغز الإيثار.

تفاعل مخيف عن بعد

لماذا ، من وجهة نظر بيولوجية تطورية ، الإيثار موجود؟ وفقًا للمنطق الدارويني البارد ، لا ينبغي أن يكون الأمر كذلك: إنه البقاء للأصلح هناك ، وكيف ستبقى على قيد الحياة (وبالتالي تنقل جيناتك) إذا واصلت مساعدة الآخرين قبل نفسك؟

في أوائل الستينيات ، اقترح عالم يُدعى دبليو دي هاميلتون حلاً للأحجية ، في ورقة بحثية تسمى تطور وراثية للسلوك الاجتماعي . ربما كان من المنطقي أن تكون إيثارًا ، حتى من وجهة نظر الداروينية ، مع أقربائك الذين يشاركونك قدرًا معينًا من المادة الجينية. طالما كانت العلاقة وثيقة بما فيه الكفاية ، فمن المنطقي أن تأخذ واحدة للفريق - بشرط أن يقوم زميلك في الفريق بتمرير كمية معينة من المادة الجينية المتطابقة مع ملكك. حتى أنه توصل إلى معادلة رياضية لوصف المواقف التي من المحتمل أن تتطور فيها الإيثار. نظرية اختيار الأقارب ، تسمى الفكرة.



كانت النظرية - ولا تزال - مثيرة للجدل. تكمن المشكلة في أن النظريات المتعلقة بالسلوك التطوري يصعب اختبارها غالبًا ، وتحدها مسألة صغيرة واحدة: عمر الإنسان. لا يمكنك التسكع لمئات الأجيال لمعرفة ما يصلح وما لا يصلح. لا يمكنك أيضًا ضبط متغيرات القرابة التي تم تحديدها في هاملتون ، في نظام بيئي حي ومتنفس. لا يمكنك أن تلعب دور الله مع الطبيعة.

لكنك علبة العب مع الروبوتات. جاءت الفكرة لأول مرة إلى Laurent Keller من جامعة لوزان بسويسرا ، وفقًا لـ ScienceNow ، لاستخدام الروبوتات وأجهزة الكمبيوتر لإعداد نوع من النظام البيئي الافتراضي واختبار ما إذا كانت نظرية هاميلتون صامدة أم لا. تعاون مع اثنين من اختصاصي الروبوتات في مدرسة البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان ، ماركوس وايبيل وداريو فلوريانو ، وقام الثلاثة بتصميم تجربة.

صنع الفريق روبوتات صغيرة وبسيطة ، يبلغ ارتفاعها بضعة سنتيمترات فقط ، وهي مصنوعة من عجلات للتنقل ونظام حسي أساسي مزود بكاميرا. وبالانتقال في حلبة ما ، سيبحثون عن طعام - أقراص صغيرة مبعثرة من قبل الباحثين. لإضفاء نكهة بيولوجية على الحلبة ، قام الفريق ببرمجة كل روبوت بدفق من الآحاد والأصفار التي تعمل كنوع من الجينوم الرقمي.

وجد الباحثون أنه من العملي للغاية المضي قدمًا في عمليات المحاكاة الحاسوبية لسلوك الروبوتات المادية الفعلية. (لقد قارنوا بشكل دوري سلوك الروبوتات المحاكاة مع سلوك الروبوتات المادية ؛ تم التحقق من المقارنات ، كما أخبر فلوريانو ScienceNow.) ثم قدم الفريق قاعدة جديدة: تم السماح للروبوتات بمشاركة طعامها مع بعضها البعض ، للمساعدة في ضمان ذلك. من إخوانهم الآليين نجوا إلى الجيل التالي في الأوقات الصعبة. من خلال تشغيل الروبوتات الافتراضية عبر مئات الأجيال ، اكتشفوا شيئًا رائعًا: الروبوتات تتصرف تمامًا كما توقع هاميلتون الأنواع. تطور الإيثار بشكل أساسي بين الروبوتات - وعندما تم تشفير الجينوم الرقمي للروبوتات لجعلها أقرب الأقارب ، طورت الإيثار بشكل أسرع.

الدراسة الناتجة ، اختبار كمي لقاعدة هاملتون لتطور الإيثار كانت نشرت مؤخرا في بلوس علم الأحياء . ال فيديو يوتيوب أدناه من EPFL يوضح التجربة.

لكن بعض الباحثين متشككون. نقل موقع ScienceNow عن مارتن نوفاك من جامعة هارفارد قوله إن الدراسة لا تخبرنا بأي شيء عما إذا كانت قاعدة هاملتون تقدم تنبؤًا صحيحًا للأنظمة البيولوجية الفعلية. (نواك ، عالم أحياء ، لديه حصان في هذا السباق: لديه مكتوب في المعارضة لحكم هاملتون). البعض الآخر أكثر تفاؤلا. في كلتا الحالتين ، إنه تطبيق جديد للروبوتات والمحاكاة الحاسوبية لاختبار نظرية بيولوجية طويلة الأمد ومثيرة للجدل.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

مؤشر With

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به