• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Roboty pokazują ewolucję altruizmu

    23.05.2011. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy ze Szwajcarii rozwikłali tajemnicę ewolucji bezinteresownego zachowania. Przeprowadzili symulację ewolucji genetycznej setek pokoleń przy wykorzystaniu prostych robotów, dostarczając dowodu na dobór krewniaczy. Badania, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie PLoS Biology, zostały częściowo dofinansowane z unijnych projektów ECAGENTS i SWARMANOID na łączną kwotę 6,8 mln EUR.

    Ekspresja genów altruistycznych nie jest obca naturze, a każde pokolenie otrzymuje je od pokolenia poprzedzającego. Przykładem są mrówki robotnice. Mrówki te są bezpłodne i poświęcają się altruistycznie nie przekazując swoich genów, aby zapewnić przetrwanie garnituru genetycznego królowej. Dobór krewniaczy ma miejsce wtedy, kiedy jednostka poświęca się, aby zapewnić przetrwanie kodu genetycznego krewnego.

    Biolog W.D. Hamilton zaproponował w połowie lat 60. XX w. zestaw warunków, w których zachowanie altruistyczne może ewoluować. Obecnie naukowcy nazywają tę "zasadę" doborem krewniaczym. W skrócie, kiedy jednostka dzieli się pożywieniem z rodziną zmniejsza swoje szanse na przetrwanie, ale zwiększa prawdopodobieństwo, że członkowie rodziny przekażą geny. Według tej zasady bliskość genetyczna wpływa na to, czy dana jednostka podzieli się pożywieniem z inną.

    Do tej pory testy ewolucji altruizmu były dla naukowców ogromnym wyzwaniem, głównie z powodu braku doświadczeń oraz udziału zbyt wielu zmiennych.

    Dario Floreano, profesor robotyki z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) w Szwajcarii, współautor artykułu, wykorzystał symulowane funkcje genów i genomu na robotach, które szybko ewoluują, zapewniając naukowcom pomoc potrzebną do obliczenia kosztów i korzyści związanych z tą cechą.

    "Wyniki tych badań doskonale odzwierciedlają zasadę Hamiltona, wyjaśniając kiedy altruistyczny gen jest przekazywany z jednego pokolenia na drugie, a kiedy nie jest" - wyjaśnia Laurent Keller z Wydziału Ekologii i Ewolucji, Biophore, Uniwersytetu w Lozannie.

    W ramach przeprowadzonych wcześniej testów profesor Floreano i profesor Keller wykazali, że roboty zdobywające pożywienie zdolne do wykonywania prostych zadań ewoluują na przestrzeni wielu pokoleń. W toku ostatnich badań wykorzystali roboty zdobywające pożywienie, zdolne do wykonywania bardziej złożonych zadań, w tym podejmowania decyzji, czy chcą się podzielić przedmiotem czy nie.

    Naukowcy twierdzą, że wyniki już się okazały przydane w robotyce ławicy. "Byliśmy w stanie wyodrębnić z tego eksperymentu algorytm, który możemy wykorzystać do rozwinięcia współpracy w każdym typie robotów" - mówi profesor Floreano. "Wykorzystujemy ten algorytm altruistyczny do doskonalenia układu sterowania robotami latającymi i widzimy, że pozwala on im skutecznie współpracować i z większym powodzeniem latać w formacji ławicy."

    Projekt ECAGENTS (Ucieleśnieni i komunikujący się agenci) otrzymał 4,3 mln EUR z tematu "Technologie społeczeństwa informacyjnego" (IST) Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE. W ramach projektu ECAGENTS, łączącego wiedzę ekspercką naukowców z Belgii, Francji, Hiszpanii, Japonii, Niemiec, Szwajcarii, Szwecji i Węgier, zbadano, w jaki sposób pojawia się komunikacja, jakie systemy komunikowania istnieją lub mogą zaistnieć oraz jak topologia sieci komunikacyjnej wpływa na te systemy.

    Projekt SWARMANOID (W kierunku humanoidalnych ławic robotów) otrzymał 2,5 mln EUR z programu Przyszłe i Powstające Technologie (FET-OPEN) 6PR. Naukowcy z Belgii, Szwajcarii i Włoch obrali sobie za cel skonstruowanie robotów zdolnych do życia w środowiskach stworzonych przez człowieka.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Karol Robert Darwin (ang. Charles Robert Darwin; ur. 12 lutego 1809 w Shrewsbury, zm. 19 kwietnia 1882 w Downe) – angielski przyrodnik, twórca teorii ewolucji, zgodnie z którą wszystkie gatunki pochodzą od wcześniejszych form, autor publikacji, w których przedstawił argumenty na poparcie swej tezy. Darwin uważał, że rozgałęziony schemat ewolucji wynika z procesu, który nazwał doborem naturalnym. Prawdziwość teorii ewolucji została zaakceptowana przez wielu naukowców przyrodników i dużą część społeczeństwa już za życia Darwina; jednak dopiero po pojawieniu się współczesnej syntezy ewolucji (którą opracowano w okresie od początku lat 30. do końca lat 50. XX wieku) naukowcy powszechnie zgodzili się, że dobór naturalny jest podstawowym mechanizmem ewolucji, a sam proces ciągłych zmian, z których wyłaniają się nowe jakości, niezaprzeczalnym faktem. W swojej zmodyfikowanej formie odkrycia naukowe Darwina są teorią unifikującą nauki o życiu i wyjaśniającą różnorodność biologiczną.

    Karol Robert Darwin (ang. Charles Robert Darwin; ur. 12 lutego 1809 w Shrewsbury, zm. 19 kwietnia 1882 w Downe) – angielski przyrodnik, twórca teorii ewolucji, zgodnie z którą wszystkie gatunki pochodzą od wcześniejszych form, autor publikacji, w których przedstawił argumenty na poparcie swej tezy. Darwin uważał, że rozgałęziony schemat ewolucji wynika z procesu, który nazwał doborem naturalnym. Prawdziwość teorii ewolucji została zaakceptowana przez wielu naukowców przyrodników i dużą część społeczeństwa już za życia Darwina; jednak dopiero po pojawieniu się współczesnej syntezy ewolucji (którą opracowano w okresie od początku lat 30. do końca lat 50. XX wieku) naukowcy powszechnie zgodzili się, że dobór naturalny jest podstawowym mechanizmem ewolucji, a sam proces ciągłych zmian, z których wyłaniają się nowe jakości, niezaprzeczalnym faktem. W swojej zmodyfikowanej formie odkrycia naukowe Darwina są teorią unifikującą nauki o życiu i wyjaśniającą różnorodność biologiczną.

    Karol Robert Darwin (ang. Charles Robert Darwin; ur. 12 lutego 1809 w Shrewsbury, zm. 19 kwietnia 1882 w Downe) – angielski przyrodnik, twórca teorii ewolucji, zgodnie z którą wszystkie gatunki pochodzą od wcześniejszych form, autor publikacji, w których przedstawił argumenty na poparcie swej tezy. Darwin uważał, że rozgałęziony schemat ewolucji wynika z procesu, który nazwał doborem naturalnym. Prawdziwość teorii ewolucji została zaakceptowana przez wielu naukowców przyrodników i dużą część społeczeństwa już za życia Darwina; jednak dopiero po pojawieniu się współczesnej syntezy ewolucji (którą opracowano w okresie od początku lat 30. do końca lat 50. XX wieku) naukowcy powszechnie zgodzili się, że dobór naturalny jest podstawowym mechanizmem ewolucji, a sam proces ciągłych zmian, z których wyłaniają się nowe jakości, niezaprzeczalnym faktem. W swojej zmodyfikowanej formie odkrycia naukowe Darwina są teorią unifikującą nauki o życiu i wyjaśniającą różnorodność biologiczną.

    Altruizm krewniaczy - genetycznie uwarunkowany altruizm przejawiany w stosunku do osobnika spokrewnionego. Termin wprowadzony przez brytyjskiego teoretyka ewolucji Wiliama Donalda Hamiltona w ramach jego ewolucyjnej koncepcji doboru łącznego wyjaśniającej ewolucyjny sens występowania altruizmu u zwierząt i ludzi.

    Rooster – polska gra zręcznościowa. Zadaniem gracza wcielającego się w postać komandosa jest unicestwienie terrorystów z Marsa, którzy opanowali bazę naukową na Księżycu, gdzie najlepsi ziemscy naukowcy prowadzili badania nad nowymi rodzajami broni. Systemy obronne stacji kosmicznej w postaci robotów traktują komandosa jak zagrożenie. Nie ma ich zbyt wielu, lecz są dosyć wytrzymałe i wystarczająco inteligentne, aby skutecznie utrudnić rozgrywkę.

    Robot mobilny to taki robot, który może dowolnie zmieniać swoje położenie w przestrzeni. Roboty tego rodzaju mogą pływać, latać lub jeździć. Roboty mobilne mogą być robotami autonomicznymi tzn. takimi których prawie nic nie ogranicza np. przewody sterujące bądź zasilające (a jedyne ograniczenia to np. ściany lub przestrzeń w jakiej się znajdują itp.). Poniższe informacje dotyczą robotów poruszających się po ziemi.

    Replikator – w niektórych ujęciach teorii ewolucji to samopowielająca się struktura, dążąca do osiągnięcia jak największej liczby własnych kopii. Replikatorem może być np. ogień, który replikuje się poprzez przenoszenie się z obiektu na obiekt. Jednak istotnymi dla ewolucji replikatorami są te, które podlegają selekcji, a także mutacji i są dziedziczone przez kolejne pokolenia ich nośników. Struktury te muszą być też względnie trwałe, aby mogło występować duże prawdopodobieństwo ich dziedziczenia bez mutacji. W biologii replikatorami są geny. Natomiast w świecie kultury, analogicznie do genów, Richard Dawkins postuluje uznanie tzw. memów.

    Dodano: 23.05.2011. 17:37  


    Najnowsze