Elektrikli balıklar, doğanın merak kabinesindeki en ilgi çekici örnekler arasındadır. Elektrik alanlarını algılayarak ve kendi elektrik alanlarını üreterek dünyalarını ve birbirlerini “görürler”. Bu eşsiz yetenek, hem doğal hem de yapay sistemlerin algısal ve bilişsel kapasitelerini araştıran Nöroai'nin ortaya çıkan alanı için önemli bir keşif alanı sağlar.
Kempner Enstitüsü müfettişi ve Bilim Tıp Fakültesi Nörobiyoloji Bölümü'nde doçent Kanaka Rajan için elektrikli balıklar, farklı hedefe yönelik varlıklar arasındaki etkileşimlerden ortaya çıkan “kolektif zeka” hakkında daha geniş bir içgörü kaynağını temsil ediyor.
Rajan ve ekibi, zayıf elektrikli balıkları incelemenin, çok ajan zekayı anlamak için bir adım olabileceğine inanıyor ve potansiyel olarak hayvan ve insan toplumlarının ayırt edici özelliği olan karmaşık dinamiklere ışık tutuyor.
Rajan ve ortak çalışanları Gnathonemus petersii, Ya da Peter'ın Elephantnose balığı, başlarında gövde benzeri çıkıntı için adlandırılan zayıf elektrikli bir balık. Batı ve Orta Afrika nehirlerine özgü, fil balık balıkları çamurlu havuzlarda ve gölgeli, yavaş hareket eden akarsularda yaşamayı tercih ediyor. Elektro-duygunun yardımıyla, balıklar elektrikli organ deşarjları veya EOD'ler olarak bilinen darbeler üreterek çamurlu ortamlarına nüfuz edebilir.
Rajan, “Hayatlarındaki her şeyi elektrik darbeleriyle yapıyorlar” diyor. “İletişimleri, çiftleşme alışkanlıkları, arayışları, saldırganlıkları, işbirliği, rekabeti, her şey yaydıkları bu nabızlarla yönetiliyor.”
Rajan ve ekibi, insanlar, hayvanlar, robotlar veya dil modelleri olabilecek ajanların farklı ölçeklerde birbirleriyle nasıl etkileşime girebileceğinden, filin nispeten basit bir bağlamda acil, koordineli iletişim veya ajan etkileşimini inceleme fırsatı sunar.
İşte zayıf elektrikli balıkların geldiği yer. “Dilleri” aynı elektrik darbelerinden oluşuyor. “Cümleleri” bu “hecelerin” her balık tarafından ne sıklıkta yayıldığı açısından farklılık gösterir. Ancak bu hayvanların iletişim biçimleri insanlardan daha basit olsa da, hala çok daha karmaşık sosyal dinamiklere ışık tutabilecek ortaya çıkan, koordineli davranışlar sergiliyorlar. Bu davranışların modellenmesi yeni AI sistemlerinin geliştirilmesine de yardımcı olabilir.
Kolektif zekayı incelerken temel fikir, sosyal dinamiklerin sadece bireysel davranışların veya hatta çift etkileşimlerin toplamı olmamasıdır. Örneğin, bir partide insan gruplarında ortaya çıkabilecek ayırt edici davranışlar, iki kişilik konuşmalardan oluşan bir koleksiyondan çok daha karmaşıktır. Bunun nedeni, her konuşmanın, tamamen farklı bir kişiyle meydana gelse bile, önceki konuşmadan bir bellek kalıntısı taşıması veya üç yönlü bir tartışmanın, mümkün olan her iki kişilik sohbetin toplamı ile tamamen yakalanamayan nüansları olması olabilir. Ayrıca, genel bağlam, insan davranışları söz konusu olduğunda önemlidir-örneğin bir iş ister iş sonrası bir olay mı, isterse durumun akranları arasında veya sosyal bir hiyerarşide gerçekleşip gerçekleşmediği.
Elephantnoz balıkları bu tür kolektif zekayı çarpıcı yollarla gösterir. Rajan'ın Columbia Üniversitesi'ndeki kilit ortak çalışanlarından biri olan Federico Pedraja ve Nathaniel Sawtell tarafından yapılan bir çalışmada, bir gruptaki Elephantnose Fish, birbirlerinin yiyecek arama yeteneğini çektiği görüldü. Bir balık umut verici bir yiyecek kaynağı bulursa, yakındaki balıkların tespit edebileceği nabızları gönderebilir. Sonuç olarak, diğer balıklar doğrudan yemleme için daha az enerji harcayabilir ve sadece lideri takip edebilir. Bu ve diğer kolektif iletişim türleri sayesinde, balıklar belirli ortamlarda hayatta kalmalarına ve gelişmelerine yardımcı olabilecek sosyal davranışlar sergileyebilir.
Rajan ve ekibi, fil balıklarını taklit eden yapay ajanlar kullanarak bilgisayar modelleri inşa etti. Rajan ve ekibi, gerçek balıklarda deneysel olarak kontrol edilmesi imkansız olan faktörleri manipüle ederek, kolektif zekanın farklı bağlamlarda nasıl ortaya çıktığını simüle edebildiler.
Kempner Enstitüsü'ndeki çalışmaları bazı büyüleyici sonuçları ortaya çıkarmaya başladı. Yapay balıkların özelliklerini gelecek nesillere aktarmak için hayatta kalması gereken evrimsel simülasyonlar, gıdaların mevcudiyetinin, balığın öncelikle işbirliği veya rekabette etkileşime girip girmediğini belirlediğini göstermektedir. Gıda kaynaklarının güvenilirliğini azaltmak, nüfusun rekabetçi davranışlarda bulunma olasılığını arttırır. İşbirliği ve rekabet bu yapay ajanlara bağlı değildir. Aksine, bu davranışlar doğal seleksiyonun simüle edilmiş bir versiyonu ile birden fazla nesil boyunca ortaya çıkmaktadır.
Rajan, bu projeyi, bireysel ajanlarda öğrenme sürecini daha iyi anlamak ve farklı hayatta kalma stratejilerinin ortaya çıkması da dahil olmak üzere giderek daha fazla karmaşıklığı yavaş yavaş kapsayacak şekilde genişletmeyi amaçlamaktadır.
Ekibin ele almaya başladığı önemli sorulardan biri, sosyal etkileşimleri düzenleyen evrensel yasalar olup olmadığıdır. Örneğin, en iyi şekilde işbirliği yapabilen ajanların “kritik kütlesi” var mı? Veya rekabetin aşırı hale geldiği bir eşik?
Bu tür çalışmaların insan işbirliği için ilginç etkileri vardır, ancak uygulanan AI araştırmaları ile de ilgilidir. Kolektif zeka ilkeleri, bireysel AI sistemlerinin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiği ve iletişim kurmasında önemli bir rol oynayabilir. AI ajanlarının kooperatif ekipleri-bazen “sürüler” olarak adlandırılır-teknoloji uygulamaları için umut vericidir, potansiyel olarak daha hızlı, daha karmaşık ve daha uyarlanabilir problem çözme sağlar. Bu tür AI “Hive Minds” ın yararlı olup olmadığını ancak zaman gösterecek, ancak bu arada Rajan ve işbirlikçilerinin izlediği türden temel çalışmaları, hem biyolojik hem de yapay ajanların kolektif zeka üretmek için birlikte nasıl çalışabileceğine ışık tutuyor.
Kempner Enstitüsü müfettişi ve Bilim Tıp Fakültesi Nörobiyoloji Bölümü'nde doçent Kanaka Rajan için elektrikli balıklar, farklı hedefe yönelik varlıklar arasındaki etkileşimlerden ortaya çıkan “kolektif zeka” hakkında daha geniş bir içgörü kaynağını temsil ediyor.
Rajan ve ekibi, zayıf elektrikli balıkları incelemenin, çok ajan zekayı anlamak için bir adım olabileceğine inanıyor ve potansiyel olarak hayvan ve insan toplumlarının ayırt edici özelliği olan karmaşık dinamiklere ışık tutuyor.
Rajan ve ortak çalışanları Gnathonemus petersii, Ya da Peter'ın Elephantnose balığı, başlarında gövde benzeri çıkıntı için adlandırılan zayıf elektrikli bir balık. Batı ve Orta Afrika nehirlerine özgü, fil balık balıkları çamurlu havuzlarda ve gölgeli, yavaş hareket eden akarsularda yaşamayı tercih ediyor. Elektro-duygunun yardımıyla, balıklar elektrikli organ deşarjları veya EOD'ler olarak bilinen darbeler üreterek çamurlu ortamlarına nüfuz edebilir.
Rajan, “Hayatlarındaki her şeyi elektrik darbeleriyle yapıyorlar” diyor. “İletişimleri, çiftleşme alışkanlıkları, arayışları, saldırganlıkları, işbirliği, rekabeti, her şey yaydıkları bu nabızlarla yönetiliyor.”
Rajan ve ekibi, insanlar, hayvanlar, robotlar veya dil modelleri olabilecek ajanların farklı ölçeklerde birbirleriyle nasıl etkileşime girebileceğinden, filin nispeten basit bir bağlamda acil, koordineli iletişim veya ajan etkileşimini inceleme fırsatı sunar.
İşte zayıf elektrikli balıkların geldiği yer. “Dilleri” aynı elektrik darbelerinden oluşuyor. “Cümleleri” bu “hecelerin” her balık tarafından ne sıklıkta yayıldığı açısından farklılık gösterir. Ancak bu hayvanların iletişim biçimleri insanlardan daha basit olsa da, hala çok daha karmaşık sosyal dinamiklere ışık tutabilecek ortaya çıkan, koordineli davranışlar sergiliyorlar. Bu davranışların modellenmesi yeni AI sistemlerinin geliştirilmesine de yardımcı olabilir.
Kolektif zekayı incelerken temel fikir, sosyal dinamiklerin sadece bireysel davranışların veya hatta çift etkileşimlerin toplamı olmamasıdır. Örneğin, bir partide insan gruplarında ortaya çıkabilecek ayırt edici davranışlar, iki kişilik konuşmalardan oluşan bir koleksiyondan çok daha karmaşıktır. Bunun nedeni, her konuşmanın, tamamen farklı bir kişiyle meydana gelse bile, önceki konuşmadan bir bellek kalıntısı taşıması veya üç yönlü bir tartışmanın, mümkün olan her iki kişilik sohbetin toplamı ile tamamen yakalanamayan nüansları olması olabilir. Ayrıca, genel bağlam, insan davranışları söz konusu olduğunda önemlidir-örneğin bir iş ister iş sonrası bir olay mı, isterse durumun akranları arasında veya sosyal bir hiyerarşide gerçekleşip gerçekleşmediği.
Elephantnoz balıkları bu tür kolektif zekayı çarpıcı yollarla gösterir. Rajan'ın Columbia Üniversitesi'ndeki kilit ortak çalışanlarından biri olan Federico Pedraja ve Nathaniel Sawtell tarafından yapılan bir çalışmada, bir gruptaki Elephantnose Fish, birbirlerinin yiyecek arama yeteneğini çektiği görüldü. Bir balık umut verici bir yiyecek kaynağı bulursa, yakındaki balıkların tespit edebileceği nabızları gönderebilir. Sonuç olarak, diğer balıklar doğrudan yemleme için daha az enerji harcayabilir ve sadece lideri takip edebilir. Bu ve diğer kolektif iletişim türleri sayesinde, balıklar belirli ortamlarda hayatta kalmalarına ve gelişmelerine yardımcı olabilecek sosyal davranışlar sergileyebilir.
Rajan ve ekibi, fil balıklarını taklit eden yapay ajanlar kullanarak bilgisayar modelleri inşa etti. Rajan ve ekibi, gerçek balıklarda deneysel olarak kontrol edilmesi imkansız olan faktörleri manipüle ederek, kolektif zekanın farklı bağlamlarda nasıl ortaya çıktığını simüle edebildiler.
Kempner Enstitüsü'ndeki çalışmaları bazı büyüleyici sonuçları ortaya çıkarmaya başladı. Yapay balıkların özelliklerini gelecek nesillere aktarmak için hayatta kalması gereken evrimsel simülasyonlar, gıdaların mevcudiyetinin, balığın öncelikle işbirliği veya rekabette etkileşime girip girmediğini belirlediğini göstermektedir. Gıda kaynaklarının güvenilirliğini azaltmak, nüfusun rekabetçi davranışlarda bulunma olasılığını arttırır. İşbirliği ve rekabet bu yapay ajanlara bağlı değildir. Aksine, bu davranışlar doğal seleksiyonun simüle edilmiş bir versiyonu ile birden fazla nesil boyunca ortaya çıkmaktadır.
Rajan, bu projeyi, bireysel ajanlarda öğrenme sürecini daha iyi anlamak ve farklı hayatta kalma stratejilerinin ortaya çıkması da dahil olmak üzere giderek daha fazla karmaşıklığı yavaş yavaş kapsayacak şekilde genişletmeyi amaçlamaktadır.
Ekibin ele almaya başladığı önemli sorulardan biri, sosyal etkileşimleri düzenleyen evrensel yasalar olup olmadığıdır. Örneğin, en iyi şekilde işbirliği yapabilen ajanların “kritik kütlesi” var mı? Veya rekabetin aşırı hale geldiği bir eşik?
Bu tür çalışmaların insan işbirliği için ilginç etkileri vardır, ancak uygulanan AI araştırmaları ile de ilgilidir. Kolektif zeka ilkeleri, bireysel AI sistemlerinin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiği ve iletişim kurmasında önemli bir rol oynayabilir. AI ajanlarının kooperatif ekipleri-bazen “sürüler” olarak adlandırılır-teknoloji uygulamaları için umut vericidir, potansiyel olarak daha hızlı, daha karmaşık ve daha uyarlanabilir problem çözme sağlar. Bu tür AI “Hive Minds” ın yararlı olup olmadığını ancak zaman gösterecek, ancak bu arada Rajan ve işbirlikçilerinin izlediği türden temel çalışmaları, hem biyolojik hem de yapay ajanların kolektif zeka üretmek için birlikte nasıl çalışabileceğine ışık tutuyor.