"Leben ist ein autonomer Designprozess, der komplexe chemische 'Fabriken' nutzt und so Herstellung und Testen physischer Entitäten ermöglicht, die die Möglichkeiten des Mediums ihrer Herstellung benutzen". 
^{Hod Lipson und Jordan Pollak, Informatiker der Brandeis Universität, USA}

Ein Programm entwirft und baut selbständig kriechende Maschinen.
Wissenschaftler der Brandeis Universität in Waltham, Massachusetts, USA stellen erste Lösungen auf dem Weg zur Entwicklung eines wirklichen künstlichen Lebens vor,  das sich selbst durch Reproduktion weiter entwickelt.

Die beiden amerikanischen Wissenschaftler Hod Lipson und Jordan Pollak versuchten im Rahmen eines Projektes, das den Namen  Golem trägt (Genetically Organized Lifelike Electro Mechanics), den biologischen Vorgang der Fortpflanzung und Evolution mit nicht-organischen Mitteln zu kopieren. Dazu bedienten sie sich eines Computers, dem sie die Aufgabe stellten, einen Roboter zu entwerfen, der sich auf einer horizontalen Fläche fortbewegen kann. Der einzige menschliche Eingriff bestand hier in der Vorgabe der Naturgesetze von Schwerkraft und Reibung und dem Bereitstellen von 200 nichtfunktionierenden Entwürfen eines Kriechroboters. Der Computer spielte den Evolutionsprozess durch: Neben den Entwürfen änderte er auch die Steuerungssoftware der Kriechroboter. Nach jedem Entwicklungsschritt ließ er seine Entwürfe in einer Simulation kriechen. Die erfolgreichsten wurden weiterentwickelt. Nach 300 bis 600 Generationen schickte der Computer seine Entwürfe an eine "Rapid Prototyping" Maschine, die in kurzer Zeit aus thermoplastischem Material die Modelle herstellte. Die Endmontage - Motor einbauen, Mikrochip installieren, alles verkabeln - blieb den Menschen vorbehalten.

Herausgekommen sind unterschiedliche Entwürfe. Sie glichen in nichts irgendeinem menschlichen Design. Ein Roboter läuft seitwärts wie eine Krabbe, ein anderer verwendet eine Akkordeontechnik.
 
 

Abb.:  Einer der Roboter, die bei der Evolution im Computer herausgekommen sind. Er robbt sich mit zwei Armen und einem Dreieck durch den Sand.

(Bild:Brandeis Universität)

"Es mag sein, dass zu irgendeinem Zeitpunkt kein Mensch mehr versteht, wie unsere Roboter genau funktionieren", sagt Pollak. "Aber die meisten von uns verstehen auch nicht, wie ein CD-Spieler funktioniert.

"Das ist das erste Beispiel der fast vollständig automatisierten Evolution einer Maschine. Es ist zwar relativ primitiv, aber möglicherweise der erste Schritt zu etwas, das wesentlich bedeutsamer sein könnte", beurteilte Philip Husbands, Professor für künstliche Intelligenz an der britischen Universität Sussex, die Ergebnisse in der New York Times.

Noch fehlen einige Schritte, bis diese selbstreproduzierenden Roboter zur Bedrohung für den Menschen werden können: Der Rechner bekommt keine Rückmeldung, wie gut sich die von ihm entwickelten Roboter in der realen Welt schlagen. Und um Nachkommen zu erzeugen, fehlt den Robotern die Kontrolle über ihre eigenen Rohstoffe.

Dennoch gibt es bereits Roboter, die über eine gewisse Autonomie und sogar eine soziale Ader verfügen. Wie der Schweizer Ökologe Laurent Keller und seine Kollegen in der gleichen Nature-Ausgabe (S.  992) berichten, können sich Maschinen wie Ameisen in einem Volk organisieren. Im Labor der Forscher rollt ein kleiner Roboter suchend umher. Er soll einen Spielzeugstein einsammeln, der für ihn genauso wertvoll ist wie für Ameisen Zucker. Hat er eine Futterquelle gefunden und einen Stein zu dem Ort gebracht, den die Wissenschaftler ihm als Bau
zugedacht haben, nimmt er eine andere Maschine mit auf die Suche; so können sie schon zwei Steine einsammeln. Später schwärmen die übrigen Roboter-Ameisen aus, um nach weiteren bunten Plastiksteinen zu suchen. 

Durch diese Programmierung gelingt es den Robotern – wie den Ameisen – ihre Vorräte schneller und mit weniger Aufwand anzulegen, als wenn jeder allein suchte. So könnten sie in Zukunft auch nach anderen Dingen, wie einer Energiequelle suchen. Denn autonom lebende Roboter müssen ihre Reserven selbständig auffüllen können. 

Golem: In der jüdischen Mystik ein von Menschen geschaffener Riese aus Lehm, der sich selbständig macht.

Über die aktuellen Forschungsergebnisse auf dem Weg zur 
autonomen Evolution und Reproduktion von Robotern berichtet 
Florian Rötzer ausführlich in  telepolis
http://www.heise.de/tp/deutsch/inhalt/lis/8639/1.html
 

Ihre Forschungen beschreiben Hod Lipson und Jordan Pollak
in dem in Nature (406, 31. August 2000, 974-978)
veröffentlichten Artikel:
"Automatic design and manufacture of robotic lifeforms"
 

Golem-Projekt
http://golem03.cs-i.brandeis.edu/index.html
 

boa München 05.09.2000   | quellen: telepolis, nature, zkm, fr, sz, heise