Найти в Дзене
БитОбразование

Когда муравьи умнее людей: как термиты построили Эмпайр-стейт-билдинг без чертежей

Представьте себе строительную площадку размером с небольшой город. Рабочие — слепые, глухие, с мозгом размером с булавочную головку. У них нет архитектурных планов, нет прораба с рацией, нет даже понятия о том, что именно они строят. И тем не менее, через несколько месяцев на этом месте возникает чудо инженерной мысли: сложнейшее сооружение с системой вентиляции, климат-контролем, фермами, складами и детскими садами. Высота — пропорционально к размеру строителей в десятки раз выше Эмпайр-стейт-билдинга. Добро пожаловать в мир термитов — существ, которые ставят под сомнение наше понимание разума, сознания и самой жизни. Эта история начинается не в саваннах Африки или джунглях Амазонки, а в 1986 году, в небольшом конференц-зале Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико. Именно там биолог Кристофер Лэнгтон собрал группу учёных, математиков, физиков и программистов и предложил им странную идею: а что если создать науку, которая будет изучать не жизнь как таковую, а её принципы?
Оглавление

Загадка коллективного разума, которую мы до сих пор не разгадали

Представьте себе строительную площадку размером с небольшой город. Рабочие — слепые, глухие, с мозгом размером с булавочную головку. У них нет архитектурных планов, нет прораба с рацией, нет даже понятия о том, что именно они строят. И тем не менее, через несколько месяцев на этом месте возникает чудо инженерной мысли: сложнейшее сооружение с системой вентиляции, климат-контролем, фермами, складами и детскими садами. Высота — пропорционально к размеру строителей в десятки раз выше Эмпайр-стейт-билдинга. Добро пожаловать в мир термитов — существ, которые ставят под сомнение наше понимание разума, сознания и самой жизни.

Эта история начинается не в саваннах Африки или джунглях Амазонки, а в 1986 году, в небольшом конференц-зале Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико. Именно там биолог Кристофер Лэнгтон собрал группу учёных, математиков, физиков и программистов и предложил им странную идею: а что если создать науку, которая будет изучать не жизнь как таковую, а её принципы? Не биологические организмы, а алгоритмы, лежащие в основе жизни? Так родилась наука об «искусственной жизни» — дисциплина, которая сегодня переписывает наши представления о разуме, эволюции и возможностях машин.

Но прежде чем мы погрузимся в мир компьютерных моделей и математических абстракций, давайте вернёмся к тем самым термитам. Потому что именно они — живое доказательство того, что разум не обязан сидеть в одной голове.

Термитник как суперорганизм: анатомия коллективного разума

Термиты — это не просто насекомые, живущие в одной куче. Это квинтэссенция коллективного разума, система, где целое несоизмеримо сложнее суммы частей. Один термит — существо почти комично ограниченное. У него нет глаз (у рабочих особей), слуха в нашем понимании, нет возможности запоминать сложные последовательности действий. Его мозг содержит около миллиона нейронов — для сравнения, у муравья их около 250 тысяч, а у человека — 86 миллиардов. И всё же, соединённые в колонию, термиты творят чудеса.

Возьмём, к примеру, грибные термиты рода Macrotermes, обитающие в Африке и Австралии. Их термитники — настоящие чудеса природной архитектуры. Это конические башни высотой до 9 метров, построенные из глины, фекалий и слюны. Но главное не высота, а то, что внутри. Термитник представляет собой сложнейшую систему с климат-контролем, поддерживающую температуру в узком диапазоне около 30°C и влажность около 90% — идеальные условия для выращивания грибов, которые служат термитам кормом.

Как это работает? Учёные десятилетия ломали голову над этим вопросом. Оказалось, что система вентиляции термитника — это не случайный набор туннелей, а инженерное совершенство. Термиты строят сложную сеть каналов, которые используют разницу температур между центром колонии и поверхностью для создания естественной конвекции. Тёплый воздух поднимается через центральные шахты, охлаждается в верхних камерах и опускается по периферийным туннелям. В некоторых видах термитов эта система настолько эффективна, что позволяет поддерживать стабильную температуру даже при внешних колебаниях от 5°C до 45°C.

Но самое поразительное — как это всё строится. Представьте: тысячи слепых рабочих, каждый из которых реагирует только на локальные химические сигналы и тактильные ощущения, создают глобальную структуру. Никто не знает общего плана. Никто не координирует процесс сверху. И тем не менее, из локальных взаимодействий возникает глобальный порядок. Это явление, известное как эмерджентность, лежит в основе всей науки об искусственной жизни.

Исследователи из Гарварда и Принстона, изучавшие строительное поведение термитов, обнаружили, что оно управляется удивительно простыми правилами. Термит, наткнувшись на кучу строительного материала, с вероятностью, зависящей от размера кучи, либо добавляет к ней свой «кирпичик», либо уносит его в другое место. Эти локальные правила приводят к образованию столбов, арок, сводов — всей той сложной архитектуры, которая поражает наше воображение.

Возникает неизбежный вопрос: обладает ли такая колония сознанием? Если сознание — это способность воспринимать окружающую среду, обрабатывать информацию и принимать решения, то колония термитов демонстрирует всё это в полной мере. Она реагирует на изменения температуры, влажности, угрозы со стороны хищников. Она «планирует» на будущее, создавая запасы пищи и расширяя жилище по мере роста популяции. Она даже способна к «обучению» в некотором смысле — колонии, столкнувшиеся с новыми условиями, могут адаптировать своё поведение, и эта адаптация сохраняется.

Параллель с человеческим мозгом напрашивается сама собой. Ваш мозг — это 86 миллиардов нейронов, каждый из которых по отдельности относительно прост. Нейрон получает сигналы от соседей, обрабатывает их по простым правилам (если суммарный вход превышает порог, выдать импульс), и передаёт дальше. Из этих локальных взаимодействий возникают мысли, чувства, сознание. Так же и в колонии термитов: из локальных взаимодействий простых индивидов возникает глобальное «поведение», которое мы вынуждены признать разумным.

Конечно, это не означает, что термитник «думает» так же, как человек. Но это заставляет нас пересмотреть наше определение разума. Может быть, разум — это не свойство отдельного субъекта, а свойство системы? Может быть, мы ищем сознание не там, где его следует искать?

Игра «Жизнь»: вселенная в шахматной доске

Если термиты демонстрируют, как разум может быть распределён по множеству простых агентов, то клеточные автоматы показывают, что разумоподобное поведение может возникать даже без агентов в собственном смысле слова — из чистых математических правил.

История начинается в 1970 году, когда британский математик Джон Конвей, работавший тогда в Кембриджском университете, представил миру странную игру. Она не требовала ни игроков, ни костей, ни карточной колоды. Всё, что было нужно — это бесконечная шахматная доска и несколько простых правил.

Правила были на удивление элементарны. Каждая клетка на доске может быть либо «живой» (заполненной), либо «мёртвой» (пустой). Состояние клетки в следующем поколении зависит только от её текущего состояния и состояния восьми соседних клеток (по горизонтали, вертикали и диагоналям). Если у живой клетки два или три живых соседа, она остаётся жить. Если соседей меньше двух — она умирает от «одиночества». Если больше трёх — от «перенаселения». Мёртвая клетка оживает, если у неё ровно три живых соседа — как бы путём «размножения».

Вот и всё. Три простых правила. И тем не менее, из этих правил возникает вселенная.

Конвей первоначально предполагал, что любая начальная конфигурация либо быстро вымрет, либо стабилизируется в неподвижную структуру, либо начнёт бесконечно разрастаться. Он предложил приз в 50 долларов тому, кто докажет или опровергнет эти предположения. Приз был выигран — но не так, как ожидал Конвей.

Математики быстро обнаружили, что игра «Жизнь» куда богаче, чем казалось. В её рамках возникают «планеры» — пятиклеточные конфигурации, которые перемещаются по доске по диагонали, перерождаясь каждые четыре поколения. Есть «космические корабли» различных размеров, движущиеся с разными скоростями. Есть «пушки» — стационарные структуры, которые периодически испускают планеры. Есть «пожиратели» — неподвижные конфигурации, которые уничтожают прибывающие к ним объекты, оставаясь при этом нетронутыми.

Но настоящий шок наступил в 1982 году, когда математик из Массачусетского технологического института Билл Госпер доказал, что в игре «Жизнь» можно построить универсальный компьютер. То есть, используя только клетки, следующие трём простым правилам, можно смоделировать любую вычислимую функцию. Можно сложить два числа. Можно вычислить число π. Можно, теоретически, запустить любую программу, какую только способен выполнить ваш ноутбук.

Это означает, что игра «Жизнь» обладает свойством, которое математики называют «полнотой по Тьюрингу». Она столь же мощна, как любой современный компьютер. Разница лишь в скорости и удобстве.

Возникает философский вопрос, который не даёт покоя исследователям искусственной жизни уже полвека. Если система из бездумных клеток, следующих трём элементарным правилам, способна к универсальным вычислениям — может ли она обладать какой-то формой «жизни»? Может ли она «мыслить»? Конечно, никто не seriously утверждает, что планер в игре «Жизнь» обладает сознанием. Но где проходит граница? Если мы можем построить компьютер из клеток игры «Жизнь», а в этом компьютере запустить программу искусственного интеллекта — на каком этапе возникает разум?

Конвей, кстати, умер в 2020 году от осложнений COVID-19. Но его игра продолжает жить и развиваться. Сегодня существуют онлайн-сообщества, посвящённые поиску всё более сложных структур в игре «Жизнь». Найдены «реджекторы» — конфигурации, которые могут двигаться во всех направлениях, оставляя за собой следы. Есть «глайдерные пушки», стреляющие планерами с различными интервалами. Есть даже попытки построить в игре «Жизнь» саму игру «Жизнь» — бесконечная рекурсия математических абстракций.

От термитов к алгоритмам: рождение новой науки

Вернёмся к 1986 году и Лос-Аламосу. Кристофер Лэнгтон — молодой биолог, работавший тогда в Лос-Аламосской лаборатории — организовал первую конференцию по «искусственной жизни». Термин был выбран не случайно. Лэнгтон хотел подчеркнуть, что эта новая дисциплина будет изучать жизнь «как она может быть», а не только «как она есть».

Традиционная биология занимается жизнью на Земле — углеродной, основанной на ДНК, использующей воду в качестве растворителя. Но Лэнгтон предположил, что жизнь — это не набор конкретных молекул, а набор процессов: самовоспроизведение, эволюция, обработка информации, адаптация. Эти процессы можно моделировать, можно изучать в абстракции, можно — теоретически — реализовать на других носителях.

Идея была революционной, но не совсем новой. За десятилетия до Лэнгтона математики и логики пытались формализовать жизнь. В 1940-х годах математик Джон фон Нейман — тот самый, который придумал архитектуру современных компьютеров — задумался о самовоспроизводящихся машинах. Он доказал, что машина, способная к самовоспроизведению, теоретически возможна. Его конструкция, известная как «клеточный автомат фон Неймана», требовала 200 тысяч клеток и 29 состояний — гигантская по нынешним меркам система, но теоретически возможная.

В 1960-х годах математик и логик Джон Холланд из Мичиганского университета разработал «генетические алгоритмы» — методы оптимизации, вдохновлённые естественным отбором. Идея была проста: создать популяцию решений задачи, оценить их «приспособленность», отобрать лучшие, скрестить их (обменяв «генетическим материалом» — частями решений) и добавить случайные мутации. Повторять, пока не получится хорошее решение. Холланд показал, что такие алгоритмы способны находить решения сложнейших задач — от оптимизации маршрутов до проектирования турбин.

Но Лэнгтон сделал нечто большее, чем просто собрал существующие идеи. Он предложил радикально новый взгляд: жизнь — это не свойство материи, а свойность организации. Жизнь — это то, что делает материя, а не то, из чего она сделана.

На первой конференции по искусственной жизни в 1987 году были представлены работы, которые сегодня считаются классикой. Томас Рэй, биолог из университета Делавэра, показал свою программу «Tierra» — виртуальную экосистему, где компьютерные программы конкурировали за ресурсы процессора и памяти, эволюционировали, паразитировали друг на друге, развивали иммунитет. Крейг Рейнолдс продемонстрировал модель «Boids» — простые правила, заставляющие виртуальных «птиц» двигаться стаями, как настоящие скворцы или рыбы. Лэнгтон сам представил свои «петли Лэнгтона» — самовоспроизводящиеся структуры в клеточных автоматах, куда более элегантные, чем конструкция фон Неймана.

С тех пор наука об искусственной жизни разрослась до неузнаваемости. Она включает десятки направлений, от математической биологии до робототехники, от эволюционных вычислений до синтетической биологии. Но все они связаны общей идеей: жизнь — это процесс, который можно понять, смоделировать и, возможно, создать заново.

Эволюция в компьютере: когда код начинает жить

Одно из самых захватывающих направлений искусственной жизни — эволюционные вычисления. Здесь идеи Дарвина воплощаются в программном коде, и результаты часто поражают даже их создателей.

Вернёмся к истории Томаса Рэя и его «Tierra». В 1990 году Рэй создал виртуальную среду — компьютерную память, разделённую на ячейки. В эту среду он поместил «организмы» — самовоспроизводящиеся программы на специальном языке ассемблера. Каждый организм занимал определённое количество памяти и процессорного времени. Чтобы размножаться, он должен был скопировать свой код в свободную область памяти.

Рэй запустил систему с единственным организмом — программой длиной 80 инструкций, которая просто копировала себя. Затем он добавил случайные мутации — ошибки при копировании, которые изменяли код потомков. И наблюдал.

Произошло нечто удивительное. Через несколько поколений появились более короткие организмы — 79, 78, 77 инструкций. Они размножались быстрее и вытеснили предков. Затем возникли «паразиты» — программы, которые не могли самостоятельно копироваться, но использовали код соседей для своего размножения. Появились «хищники», которые уничтожали других организмов, освобождая память. Возникли «иммунитеты» — механизмы защиты от паразитов. Система самоорганизовалась в сложную экосистему с множеством взаимодействующих видов, никак не запрограммированных Рэем изначально.

Но самое поразительное произошло позже. Рэй обнаружил, что некоторые организмы эволюционировали до состояния, которое он назвал «химерой» — программы, которые не соответствовали никакому из известных ему шаблонов. Он попытался проанализировать их код и обнаружил, что не понимает, как они работают. Эти программы были результатом миллионов поколений эволюции, оптимизации, компромиссов — и их логика ускользала от человеческого понимания.

Это поднимает глубокий вопрос. Если мы создаём систему, способную к эволюции, и эта система порождает сущности, которые мы не понимаем — кто тогда автор? Мы создали правила игры, но не конкретных игроков. Мы создали физику, но не биологию, которая из неё возникла.

Сегодня генетические алгоритмы используются повсюду. Они проектируют антенны для спутников, оптимизируют маршруты доставки, создают новые лекарственные молекулы, развивают стратегии торговли на бирже. Но в академических кругах искусственной жизни интерес представляют не практические приложения, а фундаментальные вопросы: можем ли мы создать открытую эволюцию? Можем ли мы создать систему, которая будет эволюционировать бесконечно, порождая всё более сложные формы?

В 2003 году группа исследователей под руководством Ричарда Ленски начала долгосрочный эксперимент по эволюции бактерий — эксперимент, который продолжается до сих пор. Бактерии E. coli размножаются в контролируемой среде, и каждые несколько поколений образцы замораживаются для анализа. За 70 тысяч поколений бактерии эволюционировали — стали более приспособленными к среде, развили новые метаболические пути. В одной из линий даже возникло совершенно новое свойство — способность усваивать цитрат в присутствии кислорода, чего не могут делать дикие E. coli.

Параллельно, в компьютерах, идут эксперименты по цифровой эволюции. Проект «Avida», разработанный в Мичиганском государственном университете, представляет собой среду, где виртуальные организмы — программы на специальном языке — конкурируют за ресурсы, эволюционируют, развивают сложные метаболические пути. Исследователи используют Avida для изучения эволюционной биологии — в цифровой среде можно проводить эксперименты, которые невозможны или неэтичны с живыми организмами.

Роботы-стая: когда машины учатся у птиц

Если клеточные автоматы и цифровая эволюция существуют в виртуальном пространстве, то эволюционная робототехника сталкивается с хаосом реального мира. И здесь термиты снова оказываются в центре внимания.

В 1990-х годах исследователь из Брюссельского свободного университета Марко Дориго разработал концепцию «муравьиных алгоритмов» — методов оптимизации, вдохновлённых поведением муравьёв. Муравьи, ищущие пищу, оставляют за собой след феромонов. Другие муравьи следуют этому следу, усиливая его, если находят пищу. В результате колония быстро находит кратчайший путь от гнезда к источнику пищи.

Дориго показал, что эту идею можно использовать для решения сложных комбинаторных задач — например, задачи коммивояжёра, где нужно найти кратчайший маршрут, проходящий через множество городов. Виртуальные «муравьи» исследуют пространство решений, оставляя «феромоны» на хороших путях. Алгоритм оказался на удивление эффективным и сегодня используется в логистике, телекоммуникациях, проектировании сетей.

Но настоящий прорыв произошёл, когда исследователи попытались создать физических роботов, способных к коллективному поведению. В 2000-х годах в Гарвардском университете под руководством Радхики Нагпал была создана система «Kilobot» — тысячи крошечных роботов, способных самоорганизовываться в сложные формы.

Каждый Kilobot — это диск диаметром 3 сантиметра с простейшими сенсорами и актуаторами. Он может двигаться, измерять расстояние до соседей, обмениваться сообщениями. Но из тысяч таких простых роботов, следуя локальным правилам, возникают глобальные структуры. Они могут формировать заданные фигуры, исследовать окружающую среду, транспортировать объекты. Это прямая реализация идеи термитника: из простых локальных правил — сложное глобальное поведение.

Ещё более амбициозный проект — «Termes», разработанный в Стэнфордском университете. Роботы Termes специально спроектированы для строительства сложных структур по аналогии с термитами. У них нет центрального управления, нет глобального плана. Каждый робот несёт один «кирпич», перемещается по уже построенной структуре и решает, куда поставить свой кирпич, основываясь только на локальной информации. Тем не менее, из их совместной работы возникают сложные сооружения — башни, замки, мосты.

В 2014 году группа Termes построила структуру из нескольких сотен «кирпичей» — самое сложное сооружение, когда-либо построенное автономными роботами без центрального управления. Это не просто технологическое достижение. Это демонстрация того, что принципы коллективного разума термитов могут быть перенесены в машины.

Сегодня исследователи работают над тем, чтобы наделить таких роботов способностью к адаптации. Что если структура повреждена? Что если условия изменились? Термиты решают эти проблемы миллионы лет. Роботы только учатся.

Виртуальные миры: The Sims и за его пределами

Если вы никогда не слышали о клеточных автоматах и генетических алгоритмах, но играли в The Sims — вы уже сталкивались с искусственной жизнью. Эта игра, созданная Уиллом Райтом и выпущенная в 2000 году, стала одним из самых массовых воплощений идей искусственной жизни.

В The Sims виртуальные персонажи — «симы» — обладают потребностями (голод, сон, социальное взаимодействие), эмоциями, навыками, отношениями. Они принимают решения на основе текущего состояния и окружения. Они стареют, учатся, развивают карьеру, заводят семьи. Конечно, это упрощённые модели человеческого поведения, но они демонстрируют ключевой принцип искусственной жизни: сложное поведение может возникать из относительно простых правил.

Уилл Райт, кстати, черпал вдохновение в работах по искусственной жизни. Его предыдущая игра, SimCity, моделировала сложные урбанистические системы из простых взаимодействий. The Sims пошла дальше — в сторону моделирования индивидуального поведения и социальных систем.

Сегодня виртуальные миры становятся всё более сложными. Игры вроде Dwarf Fortress генерируют целые миры с историей, геологией, экосистемами, культурами. Каждый персонаж в этом мире имеет свои предпочтения, отношения, воспоминания. Из взаимодействия тысяч таких персонажей возникают «эмерджентные истории» — события, которые не были запрограммированы разработчиками явно, но возникают из взаимодействия систем.

Но за развлечениями стоят серьёзные научные вопросы. Можем ли мы создать виртуальную экосистему, настолько сложную и устойчивую, что она будет существовать непрерывно, развиваясь без вмешательства человека? Можем ли мы создать виртуальных существ, обладающих настоящей — пусть и простой — формой сознания?

Проект «Polyworld», созданный Ларри Яegerом в 1990-х годах, представляет собой попытку создать именно такой мир. Виртуальные существа — простые многогранники — обладают нейронными сетями, которые управляют их поведением. Они должны искать пищу, избегать хищников, находить партнёров для размножения. Их нейронные сети эволюционируют — более успешные существа оставляют больше потомков с похожими мозгами.

В ходе экспериментов Яeger наблюдал появление сложного поведения. Существа научились преследовать добычу, убегать от опасности, кооперироваться. Без какого-либо явного программирования этих поведений — только через эволюцию нейронных сетей в условиях отбора.

Сегодня, с развитием глубокого обучения, возможности моделирования поведения резко возросли. Нейронные сети с миллионами параметров могут обучаться сложным стратегиям в виртуальных мирах. OpenAI демонстрировала агентов, которые научились играть в прятки и искать, развивая при этом сложные стратегии, которые их создатели не предвидели. DeepMind создала агентов, которые в виртуальной среде развили «культуру» — способность передавать знания через поколения.

Жизнь как она может быть: философские вопросы

Вся история искусственной жизни ведёт нас к фундаментальному вопросу: что такое жизнь? Традиционный ответ биолога — это система, обладающая метаболизмом, способная к самовоспроизведению, подверженная эволюции. Но искусственная жизнь заставляет нас разделять эти свойства от конкретной биологической реализации.

Возьмём вирусы. Они воспроизводятся, эволюционируют, имеют генетический материал. Но у них нет метаболизма — они не могут размножаться без хозяйской клетки. Живы ли они? Биологи спорят об этом десятилетиями.

А цифровые организмы в Tierra? Они самовоспроизводятся, эволюционируют, конкурируют за ресурсы. Но они существуют в памяти компьютера, а не в углеродной плоти. Живы ли они?

А роботы Termes? Они метаболизируют энергию (электричество), воспроизводят себя в том смысле, что строят структуры, позволяющие создавать новых роботов, адаптируются к условиям. Живы ли они?

Кристофер Лэнгтон предлагал широкое определение: жизнь — это «естественное явление, возникающее в результате физических процессов, которые поддерживают надёжное самовоспроизведение сложных структур и позволяют этим структурам эволюционировать путём естественного отбора». По этому определению, жизнь — это не столько вопрос химии, сколько вопрос организации.

Это определение включает биологическую жизнь, но оставляет дверь открытой для других форм. Если мы создадим систему из кремния и металла, которая будет самовоспроизводиться и эволюционировать — будет ли она жива? Если мы создадим чисто программную систему в компьютере, которая демонстрирует те же свойства — будет ли она жива?

Некоторые исследователи идут дальше. Физик Сет Ллойд из Массачусетского технологического института предполагает, что жизнь — это способность к сложным вычислениям с использованием доступной энергии. По этой логике, не только биологические организмы живы, но и сложные компьютерные системы, и, возможно, даже звёзды и галактики на определённом уровне описания.

Другой важный вопрос — сознание. Если колония термитов демонстрирует разумное поведение, обладает ли она сознанием? Если нейронная сеть в компьютере проходит тест Тьюринга, обладает ли она сознанием? Если сим в The Sims «испытывает» эмоции (в том смысле, что его поведение моделируется как результат эмоциональных состояний), обладает ли он какой-то формой переживания?

Философы называют это «проблемой трудного сознания» — вопросом о том, почему и как физические процессы порождают субъективный опыт. Искусственная жизнь не решает эту проблему, но ставит её в новый контекст. Если сознание может возникнуть из нейронов, почему оно не может возникнуть из других сложных систем? Если оно может возникнуть из биологической эволюции, почемы не из цифровой?

Будущее: от моделей к реальности

Сегодня наука об искусственной жизни стоит на пороге новых прорывов. Синтетическая биология позволяет создавать организмы с неестественным генетическим кодом. Нанотехнологии обещают машины размером с молекулы. Квантовые вычисления открывают новые возможности для моделирования сложных систем.

Одно из самых амбициозных направлений — создание «влажной» искусственной жизни, то есть биологических систем с неестественной биохимией. В 2010-х годах учёные из Scripps Research Institute создали бактерии, использующие не только естественные нуклеотиды (A, T, G, C), но и синтетические (X, Y). Это организмы, которые не могут существовать в природе, их генетический код не совместим с естественной жизнью. Это первые шаги к созданию «альтернативной» жизни — жизни, которая эволюционировала бы параллельно с нашей, с другими молекулами, другими механизмами.

В робототехнике исследователи работают над «самовоспроизводящимися» роботами. В 2021 году группа из Вермонтского университета и Тафтсского университета представила «ксеноботов» — микроскопических роботов, созданных из лягушачьих клеток, которые могут самостоятельно собирать копии себя из свободных клеток в среде. Это не полное самовоспроизведение в биологическом смысле, но шаг в этом направлении.

В цифровой сфере, с развитием больших языковых моделей вроде GPT, мы видим новый тип «искусственной жизни» — систем, которые демонстрируют поведение, настолько сложное, что мы вынуждены задумываться о его природе. Эти системы не эволюционируют в традиционном смысле, но они обучаются на огромных массивах данных, развивая способности, которых не было у их создателей.

Эпилог: термиты и мы

Вернёмся к термитам. Эти маленькие существа, которые начали наш рассказ, продолжают строить свои термитники, не подозревая о научных революциях, которые они вдохновили. Они не знают, что их коллективный разум стал метафорой для нового понимания интеллекта. Они не знают, что их архитектурные решения изучают инженеры и робототехники.

Но, может быть, именно в этом и заключается урок. Жизнь — это не только то, что знает о себе. Жизнь — это процессы, которые происходят, организации, которые возникают, информация, которая передаётся и преобразуется. Термиты не «знают», как построить термитник — но термитник строится. Нейроны не «знают», как мыслить — но мысль возникает.

Искусственная жизнь — это попытка понять эти процессы, отделив их от конкретной биологической плоти. Это попытка увидеть общие принципы, которые могут работать в кремнии и в углероде, в компьютере и в джунглях. Это попытка ответить на вопрос, который волновал человечество веками: что такое жизнь, и может ли она быть иной?

Мы не знаем ответа. Возможно, через сто лет наши компьютеры будут населять цифровые организмы, которые мы будем считать живыми не метафорически, а буквально. Возможно, мы создадим роботов, которые будут эволюционировать, адаптироваться, развивать культуру. Возможно, мы найдём жизнь на других планетах, совершенно отличную от земной. Или, возможно, мы придём к выводу, что жизнь — это всё-таки нечто уникальное, что происходит только в углеродных цепях ДНК, в клетках, в организмах.

Но уже сейчас ясно одно: изучая искусственную жизнь, мы лучше понимаем настоящую. Разглядывая планеры в игре «Жизнь», мы видим, как порядок возникает из хаоса. Наблюдая за эволюцией в Tierra, мы понимаем механизмы, которые действуют и в нашем мире. Строя роботов, которые самоорганизуются как термиты, мы постигаем принципы коллективного разума.

Термиты продолжают строить. Мы продолжаем учиться у них. И, может быть, это и есть самая настоящая жизнь — процесс бесконечного самоусложнения, бесконечного поиска новых форм существования, бесконечного удивления перед сложностью мира, который мы только начинаем понимать.

Источник: материалы конференции «Artificial Life» (1986), работы Кристофера Лэнгтона, Джона Конвея, Томаса Рэя и других исследователей в области искусственной жизни.