Boek over leven in de computer

Herbert Blankesteijn, NRC Handelsblad 24-7-'93


Als een pop 'mamma' kan zeggen, is ze dan een levend wezen? Zo'n pop is een model van een mens, in sommige opzichten overeenkomstig, in andere niet. De overeenkomsten maken de bedoeling duidelijk, maar blazen het ding nog geen leven in. 'Artificial Life' gaat over in de computer gesimuleerde levensvormen. Gewoon modellen, maar auteur Steven Levy en sommige van zijn bronnen nemen ze bijzonder serieus. 'Door leven te creeren,' aldus de flaptekst, 'kunnen we eindelijk te weten komen wat leven is.' Die behendige zin kenmerkt het boek: een definitie van leven wordt niet gegeven maar steeds wordt gesuggereerd dat de besproken creaties als echt leven moeten worden beschouwd.

Niettemin is 'Artificial Life' een degelijk boek over een fascinerend onderwerp. Het begint bij de eerste ideeen over zichzelf reproducerende machines van de eerste echte computergeleerde, John Von Neumann, en reikt tot en met de verbazingwekkende experimenten met in de computer nagebootste evolutie rond 1990. Het is, nog geen veertig jaar na Von Neumann, mogelijk om in computerprogramma's organismen te definieren die met elkaar wedijveren om iets wat hun succes bepaalt, bijvoorbeeld rekentijd. Elk organisme is in wezen een kort programma dat zichzelf tracht te kopieren. Kopieren kost rekentijd en hoe minder daarvan nodig is, hoe meer kopieen er van het betreffende organisme in omloop komen. Bij het kopieren kunnen foutjes ontstaan die de rol van mutaties spelen. Levy beschrijft levendig de eerste experimenten van de Amerikaan Tom Ray: deze startte zijn programma voor de eerste keer bij wijze van test, zonder er al te veel van te verwachten, en werd getrakteerd op een heuse evolutionaire wapenwedloop. Er ontstonden parasieten, die gebruik maakten van de kopieerinstructies van andere organismen. Daardoor kon het programma waaruit de parasieten zelf bestonden korter zijn, sneller gekopieerd worden en dus meer succes hebben. Vervolgens ontstonden er 'beestjes' die immuun waren voor de parasieten enzovoorts.

Deze en dergelijke simulaties stellen theoretisch biologen tegenwoordig in staat om met de evolutie te experimenteren. Ze zijn niet meer compleet afhankelijk van fossielen of van gedoe met fruitvliegjes. Ze kunnen duizenden kunstmatige generaties voorbij laten gaan en na afloop statistiek bedrijven op het genenpatroon van elke generatie afzonderlijk. Zo is het tot een prachtige onderbouwing gekomen van de theorie van de sprongsgewijze evolutie ('punctuated equilibrium'). Die zegt, op basis van fossiel bewijsmateriaal, dat evolutie niet geleidelijk gaat maar dat belangrijke veranderingen vrij plotseling optreden. Zo'n twintig jaar geleden was Danny Hillis, een van de pioniers van het gesimuleerde leven en niet eens een expert op het gebied van evolutie, bezig met een 'populatie' sorteerprogramma's. Hun 'fitness' in Darwiniaanse zin werd bepaald door de snelheid waarmee ze een reeks getallen op grootte konden sorteren. Anders gezegd, die snelheid was Hillis' selectiecriterium. Hillis nam waar dat zijn populatie tot drie keer toe een sprongsgewijze evolutie doormaakte. Hij ontdekte dat dat kwam door synergie: een paar genen (groepjes programmaregels) die op zichzelf al niet onvoordelig waren leverde in een bepaalde combinatie een belangrijk extra voordeel op. Een individu dat toevallig die combinatie had, had vanzelf een groot succes in de voortplanting. Zo raakten de bewuste genen beter in de populatie vertegenwoordigd (ook in individuen die niet de complete combinatie hadden) en nam de kans dat de combinatie opnieuw zou optreden snel toe - tot binnen een paar generaties de individuen zonder het voordelige conglomeraat van genen volledig waren verdwenen.

Voorzichtigheid blijft geboden want het gaat 'slechts' om simulaties, om modellen. Maar ze hebben wel een zeldzame overtuigingskracht. In de computer blijken heel simpele modellen voldoende om bepaalde natuurlijke processen realistisch na te bootsen. Vogelachtige wezens met maar drie 'leefregels': een onderlinge aantrekkingskracht, een neiging om hun vliegsnelheid op elkaar af te stemmen en een afstotende kracht op korte afstand om botsingen te voorkomen, blijken in grote aantallen een verbazend realistisch vliegende zwerm te vormen. Hoogstaande vormen van communicatie zijn voor het waargenomen gedrag dus niet noodzakelijk. Model-mannetjesapen in de computer (dit voorbeeld staat niet in Levy's boek) die alleen maar voedsel zoeken en naar elke soortgenoot even toewandelen om te zien of er ook wat te paren valt, klitten vanzelf bij elkaar in mannengroepen. Die komen in de natuur bij chimpansees ook voor, en hebben gedragsbiologen de nodige hoofdbrekens bezorgd omdat je intuitief juist het omgekeerde zou verwachten. Je moet als apen- of vogelexpert wel sterk in je schoenen staan om vast te houden aan ingewikkelde verklaringen als er zulke simpele blijken te zijn.

Dit tevoorschijn komen van gecompliceerd gedrag uit eenvoudige regels heeft veel onderzoekers uit de wereld van kunstmatige intelligentie naar het kunstmatige leven gezogen. In plaats van een top-down-benadering waarbij de hele wereld in een robot wordt gemodelleerd om hem in staat te stellen te navigeren, krijgt een bottom-up-aanpak de voorkeur. Dat leidt tot insektachtige robotjes die zonder tijd aan rekenen of denken te verspillen simpele regels volgen. Bijvoorbeeld: op waargenomen eten (een stopcontact!) af gaan; is dat er niet, dan rechtuit lopen; is er een hindernis, dan deze volgen. Dit leidt meestal indrukwekkend snel tot succes (opgeladen batterijen) al komt het bionische equivalent van de vlieg tegen het glas ook voor.

Zoals de mamma-roepende pop indruk maakt op haar doelgroep, zo hadden de insectoide robots, gemaakt door het Massachusetts Institute of Technology, een geweldig PR-appeal. Ze waren vertederend, levensecht, flexibel en zelfstandig. We zullen nog wel zien wat voor passende plek deze machientjes in de wereld krijgen. Echte insekten reageren primair op zintuiglijke indrukken en zijn daarmee bijzonder succesvol maar mensen, die hun handelen baseren op kennis van de wereld, zijn dat ook. Er is dus geen reden waarom robots naar het model van insekten altijd succesvoller zouden moeten zijn, of meer levend, dan naar het beeld van de mens geschapen machines.

Het vastgelopen onderzoek naar kunstmatige intelligentie (AI) heeft vooral duidelijk gemaakt wat intelligentie niet is. Kunnen rekenen is geen intelligentie. Schijnbaar zinnige vragen en antwoorden uit een computer zijn geen aanwijzing voor intelligentie. Wat Levy kunstmatig leven noemt maakt duidelijk welke criteria in ieder geval onvoldoende zijn. Niet alles wat beweegt, leeft. Abstracties in een computer die zichzelf repliceren zijn nog geen levende wezens. Iets wat zich als vanzelf in antropomorfe termen laat beschrijven ('Dit vindt-ie niet zo leuk') is daarmee nog niet levend. In plaats van serieus de mogelijkheid van een ziel of burgerrechten voor elektronische organismen onder ogen te zien had Levy beter wat meer aandacht kunnen besteden aan de zelf-replicerende moleculen die recentelijk door chemici zijn ontdekt. Zolang er nog koeien worden gefokt als vleesfabrieken en chimpansees als proefdieren hoeven we niet aan een ethicus te vragen of de computer mag worden uitgezet.


Artificial Life door Steven Levy, 390 blz., Pantheon Books 1992, 16.99. ISBN 0-679-40774-X
Zie ook
Leven in de computer.
Evolutie waar je bij staat.
Zelf complexe systemen simuleren.
Computerprogramma's fokken.

Het materiaal dat hier verkrijgbaar is mag worden gedownload, gelezen en zelfs gekopieerd, maar alleen voor eigen gebruik. Vermenigvuldigen met winstoogmerk is niet toegestaan. Alles is copyright Herbert Blankesteijn, tenzij anders vermeld.
  • Terug naar het Recensiemenu.
  • Terug naar het Computermenu.
  • Terug naar het Hoofdmenu Archief Herbert Blankesteijn.