‘Ik wil geen zwangere robots’

De fotograaf heeft een verzoek. Of professor Eiben zijn robot wil vasthouden alsof het een echte baby is? En net doen of hij hem een batterijtje voert? Een beetje onwennig doet Guszti Eiben wat hem gevraagd wordt. De 'baby' ziet er op het eerste gezicht niet erg imponerend uit. Het is weinig meer dan een grote witte kubus (het 'hoofd') met daaraan drie blauwe en groene tentakels bestaande uit kleinere kubussen die met elkaar zijn verbonden door scharnierende elementen.

Als je Eiben zo ziet zitten, het zielloze kunststof schepsel in zijn armen, lijkt het weinig spectaculair. Toch wordt hier, in dit verduisterde kamertje (de sensors van de robots zijn gevoelig voor licht) op de vierde verdieping van het Wis- en Natuurkundegebouw van de Vrije Universiteit Amsterdam, geschiedenis gemaakt.

Onder de noemer artificial life wordt al langer gewerkt aan computersimulaties waarmee biologische evolutieprocessen worden losgelaten op virtuele robots. Ook is er het aanpalende vakgebied van evolutionaire robotica, dat autonome robots door gebruik van evolutionaire software steeds slimmer probeert te maken. Maar nog nooit slaagde iemand erin om fysieke robots te laten voortplanten. Het is de eerste stap op weg naar robotevolutie.

In een hoekje van de 'crèche' liggen de twee 'robotouders', de ene blauw, de ander groen. Ze hebben in hun korte leven niet meer gepresteerd dan zich tergend langzaam en nogal onhandig voortbewegen in de richting van twee rode ledlampjes ('the red light district', zegt Eiben). Daar aangekomen hebben ze elkaar goed bekeken om te beoordelen of de ander een geschikte voortplantingskandidaat was. Toen dit oordeel positief uitviel, was het tijd voor een potje stomende robotseks - nou ja, niet helemaal. Ze stuurden hun 'genetische code' naar een computer. Een speciaal computerprogramma dat biologische evolutieprocessen nabootst combineerde de codes tot een nieuwe 'DNA' en zond deze blauwdruk naar een 3D-printer. De geprinte onderdelen werden door Eiben en zijn team in elkaar gezet. Et voilà, een nieuwe robot was geboren. Wat meteen opvalt, is dat in de baby niet alleen eigenschappen van beide ouders zijn gecombineerd (de kleuren), maar dat er ook mutaties zijn opgetreden, zoals het witte hoofd.

En dat voor hooguit twaalfduizend euro. Meer geld had Eiben niet tot zijn beschikking voor zijn experiment. Keer op keer werden zijn onderzoeksvoorstellen afgewezen door geldschieters.

'Ze vonden mijn plannen niet haalbaar', vertelt hij. 'Als je in Nederland onderzoek doet naar koeien of watermanagement zit je goed, maar robots die zich voortplanten, dat vindt men moeilijk. Naast de twijfels over de haalbaarheid, wilde men ook vaak weten waar het experiment goed voor is. Wat hebben we eraan?'

Nou?

'Dit is in de eerste plaats fundamenteel onderzoek naar evolutie. Zoals een deeltjesversneller een instrument is om nucleaire fysica te bestuderen, is een evolutionair robotsysteem een instrument om de evolutie te bestuderen.'

Maar zijn er praktische toepassingen?

'Jazeker. We kunnen met mijn systeem robots ontwikkelen voor complexe omgevingen. Denk aan een bosrijke omgeving. Wat voor robot heb je daarvoor nodig? Moet hij klein zijn zodat hij kan kruipen, groot om overal doorheen te banjeren? Moet de robot poten hebben, wielen, poten én wielen? Het is heel lastig om de optimale vorm te bedenken voor een bosrobot. Maar de evolutie heeft bewezen dat het optimale vormen kan ontwikkelen voor allerlei omgevingen. Als we de robots laten evolueren in een bos, of in een omgeving die een bos nabootst, zullen ze generatie op generatie beter aangepast zijn aan de omstandigheden. Ik denk ook aan robots die in ertsmijnen op de bodem van de oceaan moeten werken, of die verre planeten klaar moeten maken voor menselijke bewoning.'

U noemt de robotbaby nadrukkelijk een proof of concept. Wat kunt u doen als ze u tien miljoen euro geven?

'Dan bouw ik binnen vijf jaar mijn EvoSphere, een soort robotkwekerij. De EvoSphere heeft drie hoofdcomponenten: een geboortekliniek, een peuterschool en een arena. De geboortekliniek bestaat uit meerdere 3D-printers en een faciliteit waar de robots in elkaar worden gezet. Als het te duur blijkt om het proces helemaal te automatiseren, doen we het assembleren met de hand. De peuterschool is een softe omgeving waar de robots stap voor stap een aantal dingen moeten leren. Eerst leren ze lopen, dan moeten ze naar een doel lopen. Dat is een lastige taak, want het lichaam van de robots verandert van generatie op generatie. Een kind kan meer poten hebben dan de ouder. Dus moet hij anders leren lopen. Wij mensen doen er een half jaar over om de oog-handcoördinatie voor elkaar te krijgen, en anderhalf jaar om te kunnen lopen, terwijl ons motorische systeem identiek is aan dat van onze ouders. Zo werken de robots een hele syllabus af. Aan het eind van de trainingsperiode worden ze getest. Robots die slagen voor de test, zijn volwassen en mogen door naar een grote arena waar ze zich echt moeten bewijzen. We geven ze een aantal taken, zoals de omgeving verkennen, metingen doen, de temperatuur van elk rood object meten en alle groene objecten meenemen naar huis en afgeven.'

Hoe kiezen de robots hun voortplantingspartner?

'Stel dat ze iets moeten verzamelen in het bos. Als ze elkaar tegenkomen, checken ze elkaar. Hoeveel lege colablikjes heb jij gevonden? Hoe meer een robot gevonden heeft, hoe aantrekkelijker hij is als partner.'

Bij mensen komen sommige mutaties nauwelijks voor. Er wordt zelden iemand geboren met drie armen. Zijn de mogelijke mutaties bij uw robots onbegrensd?

'Ja, want ik wil ze de ruimte geven om zich te ontwikkelen en om nieuwe vormen te creëren. De beste vormen overleven en planten zich voort.'

Ze zouden bijvoorbeeld heel groot kunnen worden?

'In virtuele simulaties zien we soms dat robots steeds groter worden. De vraag is waar het ophoudt. Dinosaurussen zijn tenslotte ook uitgestorven. En nu is geen enkel landdier groter dan de olifant. Misschien is de grootte van dieren evolutionair begrensd. Dat is een van de dingen die we in de EvoSphere kunnen uitzoeken.'

Wilt u alleen de lichamen en vaardigheden van robots laten evolueren, of ook hun brein?

'Het spannendste van dit project is dat wij in de EvoSphere de co-evolutie van lichaam en geest empirisch kunnen onderzoeken. We weten dat de ontwikkelingen van lichaam en geest heel nauw met elkaar samenhangen. Volgens biologen is een van de sleutels tot ons menszijn bijvoorbeeld onze opponeerbare duim (ons vermogen om met onze duim de andere vingers aan te raken en zo een klauw te vormen, red.), waardoor wij gereedschap kunnen hanteren. Toch is het heel lastig om die samenhang tussen mentale en fysieke ontwikkeling experimenteel te onderzoeken. Biologen kunnen het niet, want het brein van een rat kun je niet uitlezen. Computersimulaties zijn ook niet alles, want daarmee mis je de lichamelijke aspecten. Robots zijn voor dit onderzoek perfect. Het uitlezen van een robotbrein is heel eenvoudig.'

Zijn er ethische bezwaren tegen uw onderzoek?

'Ik krijg vaak te horen dat mensen het eng vinden dat robots zich kunnen vermenigvuldigen. Ze zijn bang dat wij de controle verliezen over robots.'

Hoe stelt u die mensen gerust?

'Ik leg uit dat mijn ontwerp voor de EvoSphere fundamenteel afsluitbaar is. Als ik de 3D-printers uitzet, komen er geen nieuwe robots. Ik wil niet dat robots zich op een andere manier kunnen voortplanten. Als een van mijn studenten begint over zwangere robots, of robots die eieren leggen, kap ik het gesprek resoluut af. Die kant wil ik niet op. Daarnaast zijn er veel controlepunten. In de school gebeurt het leren onder supervisie. Wat en hoe ze leren, bepalen wij. We kunnen ze ook laten zakken voor hun eindexamen.'

Maar als deze technologie er straks is, komen er misschien andere wetenschappers die veel verder willen gaan en minder grenzen willen stellen.

'Daar kan ik niets tegen doen. Dat is hetzelfde als met de nucleaire wetenschappers in de jaren 40 en 50. Die wilden fundamenteel onderzoek doen, maar het leidde tot de atoombom. Dertig jaar later had je de biochemici die de fundamenten van het leven wilden begrijpen. Dat onderzoek werd misbruikt voor biologische oorlogvoering.'

Dat zijn geen geruststellende voorbeelden.

'Nou ja, er is nu al robot warfare. Daarvoor hebben ze mij niet nodig.'

Binnen enkele jaren wilt u uw EvoSphere bouwen. Wat is de volgende stap?

'De EvoSphere is een robotkwekerij of -boerderij onder menselijke supervisie. Over tien jaar wil ik een volledig autonoom werkende EvoSphere, een afgesloten ruimte waar we de robots alleen laten. We hoeven alleen wat energie en grondstoffen te leveren. Misschien hangen we overal webcams op waardoor iedereen via een livestream mee kan kijken. Dat zie je nu ook al bij vogelnestjes en vossenholen. Waarom niet bij robots?'