TANKAR FRÅN ETT SLAGFÄLT

- En rapport för Kognitionsgruppen från ITE:s robottävling 1995 vid Högskolan i Skövde

av Pierre Gander, Kognitionsgruppen


På var sin sida om en några meter bred cirkulär arena står de två motståndarna vända mot varandra. De verkar ivriga att få sätta igång och det liksom rycker till då och då i dem. De två deltagarna är uppbackade av var sitt team som med ett spänt grepp håller i sin tävlingsrepresentant. Runt omkring har en ring av människor samlats för att försöka få en skymt av det stundande skådespelet.

På en given signal släpper teamen sina tävlingsdeltagare. De rusar blint fram över ytan med ett enda mål: att besegra sin motståndare.

Striden är över på ett par ögonblick. Till åskådarnas jubel tar det segrande teamet hand om sin deltagare medan förloraren tas ur spelet efter att planlöst ha irrat runt på spelplanen en stund, till synes helt ovetande om sin förlust.

Jag andas ut; slaget är över för den här gången, men ännu är det fler strider kvar innan den slutgiltige segraren kan utses.

Nej, det är ingen tuppfäktning jag besökt, utan designingenjörernas tävling för autonoma robotar.

***

Tävlingen ägde rum på förmiddagen den 20 december 1995 i ett specialinrett rum i A-huset vid högskolan i Skövde. Deltagarna var designingenjörerna från årskurs två. Tävlingen var det avslutande momentet i en kurs som gick ut på att konstruera en autonom robot som skulle lösa en speciell uppgift. Målet var här att släcka ett stearinljus placerat på motståndarens robot och samtidigt undvika att få sitt eget ljus släckt. Dessutom måste roboten kunna undvika att åka utför kanten på arenan. Alla metoder för att släcka motståndarens ljus var i princip tillåtna, men roboten i sig var tvungen att uppfylla en del krav vad gäller storlek och vikt.

En robot kan sägas bestå av två olika sorters ting. Dels är det hårdvaran: motorer, sensorer - sådant som får den att röra på sig och känna av sin omgivning. Dels är det mjukvaran: datorprogrammet som styr den och talar om vad hårdvaran ska göra.

Som en filosofiskt lagd person ser jag naturligtvis parallellen här mellan, å ena sidan paret hårdvara-mjukvara, och å andra sidan paret kropp-själ. Själen kan sägas styra kroppen hos människan på samma sätt som mjukvaran kontrollerar hårdvaran hos roboten. Det var därför med stor nyfikenhet jag precis innan tävlingen gläntade på dörren till det laboratorium där den mystiska växelverkan mellan kropp och själ hos robotarna skapades.

Rummet var fullt av liv och rörelse. Här höll lagen som bäst på att göra de sista finjusteringarna på sina robotar. Stämningen var precis som den ska vara före en tävling. Folk irrade runt och sprang om varandra och klev över sladdar och komponenter för att hinna fixa de där problemen som underligt nog dyker upp först just innan det är dags.

Grupperna hade haft ont om tid. På bara fem veckor skulle roboten konstrueras och de flesta deltagarna hade inga som helst förkunskaper på detta område. Jag beundrar dem verkligen för att samtliga av dem lyckades producera robotar som verkligen fungerade.

Lagen hade kommit på ett flertal olika metoder för lösa uppgiften att släcka motståndarens ljus. Det fanns mekaniska medel: en lång roterande arm med en tyglapp längst ut som var tänkt att kväva motståndarens ljus. Det fanns olika sorters metoder för att blåsa ut ljuset: både gas i olika former och fläktar av varierande storlek och styrka. Slutligen fanns förstås metoden att släcka ljuset genom att spruta vätska på det. Här användes vatten - men också i ett fall grädde!

Men det räcker inte att kunna använda sin attackmetod; roboten måste också kunna veta när ett ljus är på lämplig position för att utsläckas. För detta användes ljuskänsliga sensorer. En del grupper förstärkte den ganska korta räckvidden hos ljussensorerna med linser.

Att motståndaren använde sig av ljuskänsliga sensorer för att lokalisera stearinljuset utnyttjades i manipulativt syfte av en grupp. Deras robot hade två långa spröt som stack ut från roboten på varsin sida, och längst ut på varje spröt satt en liten starkt lysande lampa. Alltså ett sätt att försöka avleda uppmärksamheten från det egna stearinljuset. Många var motståndarna som glatt besprutade de små falska lamporna.

Själva tävlingen var en utslagstävling: robotarna tävlade mot varandra två och två tills en final hölls mellan de två sist kvarvarande. Den vinnande roboten blev en liten skapelse formad som en hund med stora hängande öron och en fläkt som släckningsmetod.

Det roligaste hände efter den officiella tävlingen avgjorts. Då släpptes alla robotar lösa på arenan samtidigt.

***

Jag slogs av hur 'levande' robotarna verkade på arenan. Det var som om de verkligen 'tänkte' när de sökte upp motståndarnas ljus, siktade in sig, och sprutade precis lagom mycket vatten (eller grädde!) för att släcka motståndarens ljus. Då och då stannade en robot till med sitt 'vapen' riktat mot mig där jag satt i publiken, nära arenan. Det var lite obehagligt; kanske hade den fått för sig att en blänkande reflex i mina glasögon var ett ljus som måste släckas? (Lyckligtvis inträffade inga sådana olyckor, även om vi som satt närmast arenan hade försetts med skyddsrockar som försvar mot eventuella robotangrepp.)

Om man ser till de delar roboten består av - hårdvara och mjukvara - var för sig är de inte särskilt märkvärdiga. Mjukvaran - programmet som styr roboten - säger inte så mycket och en inspektion av en utskrift av dess programkod på papper kan inte ge en rättvis bild av hur den faktiskt kommer att bete sig i verkligheten. Inte heller hårdvaran sett i isolering - motorerna, osv - verkar vara särskilt livfulla i sig (tänk på något vardagligt som en bil). Men i kombination blir båda dessa komponenter något mer än summan av delarna. När de samverkar i den fysiska verkligheten- i en omgivning - uppstår nya effekter. Det går inte att se enbart på programmet hur roboten kommer att bete sig exakt. Istället blir det en kombination av de fysiska förutsättningar som finns: friktion, gravitation, osv. Det är något alldeles nytt som uppkommer när roboten verkligen gör något i den verkliga världen.

Om inte detta nya framträdande beteende - som varken kan uppskattas från programmet eller hårdvaran sett i isolering - verkar uppenbart för läsaren är det inte så konstigt. Jag misstänker att det inte går att förmedla denna bild av en robots beteende - det måste upplevas.

Detta fenomen - att roboten verkligen gör något i den verkliga världen - är faktiskt något av stor vikt. Man saknar det helt när man talar om teoretiska modeller om t ex kognition (kunskapshantering), eller till och med när man gör något så till synes konkret som implementerar och kör ett datorprogram som är tänkt att simulera någon modell inom kognition.

***

Det framträdande beteendet hos robotarna är den ena av två huvudtankar jag slogs av under denna robottävling. Den andra tanken är att det var en rolig, trevlig och framförallt lärorik tillställning - speciellt för de deltagande blivande ingenjörerna. Man behöver inte göra någonting tråkigt bara för att man ska lära sig det. Innan jag visste ordet av var min hjärna fullt upptagen med att fundera ut något motsvarande till denna tävling som kunde hållas på institutionen för datavetenskap.

Det ska uppfylla kraven att vara ett slags jippo (i positiv mening), precis som robottävlingen var. Det måste vara något konkret. Helst ska det vara förknippat med något som görs och lärs ut på institutionen. Dessutom ser jag helst att det har med kognition att göra. Det jag kom fram till var att göra en lättsam variant av det s k Turing-testet. Turing-testet - som framlades av den engelske matematikern Alan Turing på 50-talet - går i korthet ut på följande: en person kan kommunicera via en terminal med två andra terminaler, som är dolda för personen. I de andra ändarna sitter en människa och en dator, och personen på andra sidan vet inte vilken anslutning som är människan och vilken som är datorn. Nu ska datorn försöka 'spela' människa så gott den kan och övertyga personen att den - datorn - är anslutningen med människan. Om inte personen klarar att genomskåda datorn sägs datorn klara Turing-testet (och skulle enligt Turing kunna sägas 'tänka' eller vara 'intelligent').

Det finns en variant av Turing-testet som är en stor officiell tävling som hålls i USA årligen kallad The Loebner Prize Competition. Här går det ut på att konstruera ett datorprogram som kan kommunicera så likt en människa som möjligt. Att göra en mini-variant av denna tävling med anpassade regler vore ett sätt att realisera en lika trevlig tillställning som robottävlingen fast på institutionen för datavetenskap.

***

Jag lämnade en blöt och delvis av grädde nedsprutad arena efter en mycket nöjsam tillställning. Denna tävling kommer att hållas igen och jag kommer inte att missa den då. Förutom ren underhållning hade jag fått två nya tankar med mig därifrån: robotarnas nästan kusliga livlighet - som en produkt av det framträdande beteendet, samt tanken på att vi på datainstitutionen skulle kunna anordna något minst lika roligt. Till sist visade denna tillställning med full tydlighet att man verkligen kan ha trevligt samtidigt som man lär sig något.


Turing-testet finns beskrivet i original i:

Turing, A. M. (1950), Computing Machinery and Intelligence , Mind, 59, Oxford University Press, s 433-460.

Några av många robot-resurser på WWW:

Nyhetsgrupper:


Last updated on Jan. 6, 2003 by Pierre Gander.