Mind Time Machine som livsteknologi.

All grunnforskning kan føre til innovative bruksformål. Studier av kunstig liv («alife») er intet unntak. Formålet med livsteknologi er å virkeliggjøre konsepter som er utviklet gjennom studier av kunstig liv, som selvreproduksjon, autonomi, bestemmelse, robusthet, evolusjon med åpent utfall, utviklingsbarhet og så videre, innenfor konteksten av den virkelige verden (Ikegami, 2009).

TAKASHI IKEGAMI

Ved å utvide vår forståelse av hvordan vi kan koble sammen kunstige systemer med naturlige miljøer kan vi bringe vår utvikling av et teoretisk rammeverk som plasserer kunstig liv i et åpent miljø videre. Jeg diskuterer et prinsipp for å designe livsteknologi for å implementere autonomi i teknologien. Det å oppnå robust autonom atferd er en forutsetning for «alife» i den virkelige verdenen, men det betyr ikke at «alife» ignorerer den omgivende konteksten som er bare uavhengig atferd. Men «alife» må bli følsom overfor omgivelsene, inkludert mennesker i omgivelsene. Dermed blir definisjonen av autonomi her den selvdeterministiske atferden for «alife» som benytter tidligere erfaringer og framtidige prediksjoner.

En mekanisme for autonom atferd kan tilskrives en standardmodus (eller en grunnaktivitet) i et system mens den ikke mottar input fra utsiden. I systemene i den menneskelige hjernen kan et standardmodus nettverk ses på som en spesiell neural aktivitet som er ansvarlig for grunnaktiviteten i en hjerne uten spesifikke oppgave (Raichel et al. 2001). Vi generaliserer forestillingen om standardmodus til alle autonome systemer. Livsteknologi har som mål å hjelpe mennesker med å utvide sine opplevelser i dagliglivet; det vil si: den er en design for nye «affordances» (det vil si sette mennesker i stand til å kunne koble seg automatisk til omgivelsene på nye måter). Vår hypotese er at det å forberede en standardmodus er nødvendig for både å oppfatte og skape nye “affordances», selv med kunstig liv.

All grunnforskning kan føre til innovative bruksformål. Studier av kunstig liv («alife») er intet unntak. Formålet med livsteknologi er å virkeliggjøre konsepter som er utviklet gjennom studier av kunstig liv, som selvreproduksjon, autonomi, bestemmelse, robusthet, evolusjon med åpent utfall, utviklingsbarhet og så videre, innenfor konteksten av den virkelige verden

Eksempelet for dette framlegget er knyttet til min tidligere kunstinstallasjon som heter Mind Time Machine (MTM) ved Yamaguchi Center for Arts and Media i 2010. Vi bygde en maskin (MTM) som er i drift kontinuerlig i ti timer per dag og som mottar visuelle data fra omgivelsene ved hjelp av 15 videokameraer. MTM mottar og redigerer videoinput mens den selvorganiserer nuet. Grunnprogrammet er et neuralt nettverk som omfatter kaosdynamikk inni et system og et metanettverk som består av videofeedbacksystemer. Ved å bruke disse systemene som maskinvare og et «standardmodus nettverk» som et konseptuelt rammeverk ønsker vi å beskrive systemets autonome atferd slik det det beskrevet over. Så vil vi hevde at MTM kan utgjøre en testarena for utvikling av livsteknologi.

For å forhindre sammenblanding av livsteknologi og klassisk tilnærming til AI (Artificial Intelligence (Kunstig intelligens)), sammenligner jeg de grunnleggende elementene i livsteknologi og AI her. Generelt er AI et symbolbasert, fullstendig fastsatt program som har et eksplisitt mål det skal nå. For eksempel er generelle maskinlæringsteknikker, inkludert neurale nettverk og evolusjonær beregning typiske eksempler på den nåværende AI-tilnærmingen til å lage intelligente systemer. På den andre siden er livsteknologi en applikasjon av kunstig liv; det vil si autonome legemliggjorte selv(re)produserende systemer. En viktig forskjell fra det klassiske AI-konseptet er at intelligens bare anses å være en sideeffekt av livssystemer i studier av kunstig liv. Det viktigste formålet med livsteknologi er ikke å optimalisere ting, men å oppebære seg selv. MTM bruker neurale nettverk og ingen eksplisitt aktuering. Men MTM er ikke laget for å optimalisere ting. Dens mål er å overleve i et åpent miljø, uten å miste sensitiviteten overfor omgivelsene. På denne måten er MTM et prototypisk eksempel på livsteknologi. Det er også et eksempel på et «metadynamisk system» i og med at parameterne og tidsstegsenheten ikke er forhåndsdefinert.

Hvorfor trenger vi autonomi i teknologien?  Dette er et spørsmål vi må stille nå. Det som er unikt ved MTM er at den kan rekonfigurere minnestrukturen sin ved å bruke autonom dynamikk; det vil si videofeedback-ene og den neurale dynamikken, hvis parametere endres ved å lagre bildene. Når denne autonome dynamikken «dør», Betyr det at dynamikken blir et fast punkt som aldri endrer seg ved å fortsette å akkumulere bildene. Som vi har sett i de tidligere avsnittene blir MTM rolig på regnfulle dager eller sent på kvelden.

Vi ser på denne bærekraftige atferden med tanke på å falle ned i den døde tilstanden som en «standardmodus» i MTM. Akkurat som standardmodus i et hjernesystem er standardmodus i MTM grunnaktiviteten i systemet. På egen hånd oppebærer den en kompleks dynamikk for å opprettholde, memorere, gjenfinne og reagere på endringer i omgivelsene på samme måte som vi forventer at standardmodus i et hjernesystem gjør. Vi forventer at standardmodus i MTM gjør det mulig å forutsi framtidige endringer i omgivelsene. Denne standardmoduskarakteristikken kan gjøre det enklere å la MTM organisere seg selv i stedet for at vi skal måtte kontrollere den. Det er derfor vi trenger autonomi, selv i kunstige systemer.

-Ikegami, T., Sustainable Autonomy and Designing Mind Time, ACM Digital Library (2010)

-Ikegami, T, A Design for Living Technology: Experiments with the Mind Time Machine, Artificial Life ( in press).

-Ikegami, T., Rehabilitating Biology as a Natural History, Adaptive Behavior, Aug 2009; vol. 17: pp.: 325 – 328.

-Raichle, M. E.et al. Innsettelsesartikkel: A default mode of brain function.  Proc. National Academy of Sciences, pp 676-82, 2001.

Takashi Ikegami

The graduate School of Arts and Sciences,

University of Tokyo,

3-8-1 Komaba, Meguro-ku,

Tokyo 153-8902