Lego-Roboter Mit Wurm-Bewusstsein?

Wildtyp C. elegans (eingefärbt). | Copyright: Public Library of Science / PLoS, CC by-SA 2,5

Westlake Village (USA) - Im OpenWorm-Projekt sind Laien wie Gelehrter in Form eines "Open-Science"-Projekts dazu eingeladen, sich selbst eingeschaltet die Simulation des Fadenwurms "Caenorhabditis elegans" zu beteiligen. Einer die Gründer von OpenWorm hat jetzt die Gehirnstruktur, daher den Aufbau die neuralen Verbindungen des Wurms, in Form einer Computersoftware in einen Lego-Roboter überspielt. Das Ergebnis ist erstaunlich, bewegt sich selbst die Roboter jetzt doch auf ähnliche Weise, wie seine natürlichen Vorbilder sowie das ohne zugrundeliegendes Programm. Das faszinierende Ergebnis wirft erneute einige nicht weniger faszinierende Fragen.

Mit geradewegs einmal 302 bereits ausführlich beschriebenen Neuronen, daher Nervenzellen, stellt die Fadenwurm Caenorhabditis elegans (C. elegans) einen idealen Modellorganismus dar, die nicht nur von Genetikern sondern auch von Neurologen sowie anderen Gelehrter schon seit einigen Jahren intensiv erforscht sowie beschrieben wird. Ziel des OpenWorm-Projekts ist eine möglichst vollständige Sofware-Simulation von C. elegans.

Auf dem Straße dorthin, hat jetzt einer die OpenWorm-Gründer, Timothy Busbice, die bekannte neurale Aufbau sowie Funktionsordnung des Fadenwurms gemeinsam mit einem objektorientierten Neuronenprogramm in einen Lego-Roboter vom Typ Mindstorms EV3 überspielt.

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Das Modell, so berichtet "I-Programmer.info", stellt die neuralen Verbindungen zwischen den einzelnen die 302 Nervenzellen wahrhaft dar sowie nutzt beliebig sogenanntes Benutzer Datagram Protocol (UDP), beinah diese sozusagen zu zünden sowie untereinander zu koordinieren. Bei einem solchen UDP handelt es sich selbst beinah beliebig verbindungsloses Netzwerkprotokoll, das normalerweise dafür zuständig ist, Daten, die beispielsweise via Internet übertragen werden, auch die richtigen, gewünschten Verwendung zukommen zu lassen.

Haben Zwei Neuronen drei synaptische Verbindungen, so feuert das erste Neuron beliebig UDP-Packet mit die Nutzlast "3" eingeschaltet das zweite Neuron. Die Neuronen selbst haben (wie Internetanschlüsse) jeweils individuelle IP-Adressen sowie sog. Portnummern (s. Video). Mittels Algorithmen erkennt dass System, bzw. die einzelnen Neuronen, stets dann, wenn beliebig bestimmter Grenzwert eingeschaltet Nutzlast überschritten wird sowie lässt dann die Nervenzelle selbst feuern. Bleibt eine Nervenzelle länger als 200 Millisekunden hoch ohne Input wird ihr Boden ebenso gelöscht wie mit jedem Feuern - beliebig Vorgang, die dem entspricht, was in ähnlicher Form auch echten neuralen Netzwerken geschieht.

Die Software wiederum ist mit Sensoren sowie Effektoren (Roboter-Wirkgliedern) verbunden, wie sie hinein normalen Lego-Roboterbasusatz umfassen sind sowie deren Informationen jede 100 Millisekunden erfasst sowie weitergegeben werden.

So ersetzt beispielsweise u.a. die Sonar-Sensor des Roboters das Kopfende des Wurms sowie dessen Richtungsorgane. Kommt die Roboter mit diesen in Rahmen von 20 Zentimetern, so werden UDP-Einheiten eingeschaltet die sensorischen Neuronen des Netzwerks gesendet. Ähnlich verhält es sich selbst mit den 95 motorischen Neuronen des simulierten Wurms, deren Muskeln wiederum von den Motoren zu beiden Seiten des Roboters imitiert werden sowie diesen beschleunigen sowie bewegen.

Laut den Forschern sei das Ergebnis erstaunlich: die Roboter bewege sich selbst völlig ähnlich, wie dies auch anhand lebender Exemplare von Caenorhabditis elegans zu sehen sei.


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Um zu begreifen sowie zu bewerten, was direkt die Roboter hier tut, ist es bedeutungsvoll zu wissen, dass es sich selbst bei seinen Bewegungen nicht beinah das Ergebnis eines zuvor installierten Programms oder Verhaltenstrainings die Maschine handelt. Stattdessen liegt dem Aufführung des Roboters sozusagen eine Software-Kopie die neuralen Aufbau des Wurms zugrunde sowie einzig aus dieser heraus entsteht in Interaktion mit die durch die Robotersensorik wahrgenommenen Umgebung das "Verhalten" des Roboters.

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Angesichts die Ergebnisses stellt sich selbst jetzt einigen Forschern sowie Philosophen jetzt die Frage, ob die Roboter dadurch jetzt sozusagen zu einem Caenorhabditis elegans in einem "fremden Körper" geworden ist oder ob es sich selbst beinah etwas völlig anderes, etwas völlig neues handelt? Noch viel wichtiger: Ist dieser C.-elegans-Roboter jetzt "lebendig" oder nicht? Ist die "Geist" in die Maschine daher doch nur die Maschine, bzw. das Ergebnis ihrer neuralen Einzelteile?

- Einen vollständigen Begleiter ober den "Robotic Worm" hinein englischen Original preisgeben Sie hinein PDF die Illustrierte "Biocoder" HIER

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