Föreställ dig att du sitter framför en datorskärm. Där inne, i en värld byggd av kod, kryper små artificiella djur runt. De ser ingenting. Än. Men generation för generation börjar något hända. De konstgjorda djuren reagerar på ljus. De orienterar sig. Och till slut: de får ögon.
Det låter som science fiction – men är verklighet för en hjärntrust av syn- och robotforskare vid Lunds universitet och Massachusetts Institute of Technology, MIT. Med hjälp av så kallade förkroppsligade AI-agenter – intelligenta system som uppfattar, tolkar och interagerar med sin omgivning genom en fysisk eller virtuell kropp – har forskarna låtit artificiella organismer utveckla fungerande synsinne på egen hand.
– Vi har lyckats skapa artificiell evolution som ger samma resultat som i verkliga livet. Det är första gången AI används för att följa hur ett helt synsystem kan uppstå utan att vi talar om för datorn hur det ska se ut, säger professor Dan-E Nilsson, synforskare och evolutionsbiolog vid Lunds universitet.
Blinda i syntetisk omvärld
Forskarna skapade virtuella djur och släppte ut dem i en syntetisk omvärld. Där fick de uppgifter som att navigera, undvika hinder och hitta föda. Varje generation fick små variationer, och de som klarade sig bäst fick föra sina egenskaper vidare. Precis som i naturen. Skillnaden var att allt hände i datorn – och gick betydligt snabbare.
– Det mest överraskande var att datorns ögon utvecklades på samma sätt som i verkliga organismer, trots att miljön vi skapade var starkt förenklad. I naturen finns olika lösningar för att åstadkomma bildseende: bägarögon, kameraögon och facettögon. I datorsimuleringarna uppkom alla dessa typer. Det var som att evolutionen kände igen sig och följde sina vanliga stigar, även i vår digitala värld, säger Dan-E Nilsson.
Synen växte fram
Steg för steg växte enkla ljuskänsliga strukturer fram till fungerande ögon, kopplade till primitiva ”hjärnor” som kunde tolka informationen. För forskarna innebär det ett helt nytt sätt att angripa evolutionens stora frågor: Varför den tagit vissa vägar, varför vissa lösningar är så vanliga – och andra aldrig uppstår.
Metoden har potential långt utanför evolutionsbiologin. Samma principer kan användas av ingenjörer för att utveckla tekniska system som är robusta, effektiva och anpassningsbara – precis som biologiska lösningar ofta är. Genom att studera hur evolutionen löser problem kan forskarna lära sig att bygga teknik som fungerar bättre i verkligheten.
– Det här är bara början. Med AI kan vi utforska evolutionens möjliga framtider och se vilka lösningar som väntar runt hörnet, långt innan naturen själv hinner dit, säger Dan-E Nilsson.
Studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science Advances: ”What if eye...? Computationally recreating vision evolution”
