פרק 12: חיים מלאכותיים מתוך הספר "החיים מתחילים כאן"

היום מנסים חוקרים לבנות חיים חדשים במעבדה, ולחפש לפחות בתיאוריה חיים שאינם מבוססי פחמן שעשויים להתקיים אי שם ביקום

עטיפת הספר "החיים מתחילים כאן" מאת יבשם עזגד. צילום: ידיעות ספרים
עטיפת הספר "החיים מתחילים כאן" מאת יבשם עזגד. צילום: ידיעות ספרים

החיים כמושג

בעת שבאוויר נישאו הדי הוויכוחים הקלאסיים על ייתכנותה או אי-ייתכנותה של בינה מלאכותית, המצדדים בישויות המלאכותיות כבר העבירו את המאבק לעומק שטחו של הוויכוח על מהות תופעת החיים. בריאת חיים חדשים עשויה להתגלות כאפשרית – אם מוכנים להגדיר את תופעת החיים בדרך אובייקטיבית ככל האפשר, ללא התבססות דווקא על החיים מבוססי הפחמן שהתפתחו בכדור הארץ. החוקרים העוסקים ב"מדע הבריאה" מנסים למעשה למצוא ולנסח הגדרה לתופעת החיים, שתכלול את החיים מבוססי הפחמן שבני האדם התפתחו במסגרתם, יחד עם מגוון רחב יותר של תופעות (תיאורטיות בחלקן), שאולי יכולות להתקיים במחוזות שונים של המרחב-זמן. במילים אחרות, מדובר בניסיון לראות את תופעת החיים המוכרת לנו כמקרה פרטי מתוך מכלול תופעות אפשרי רחב בהרבה (בדומה לדרך שבה תורת היחסות כוללת בתוכה, בתנאים מסוימים, את חוקי ניוטון).

לפי התפיסה הזאת, האורגניזמים החיים כיום בכדור הארץ (מהאדם ועד לאחרון החיידקים) אינם אלא מכונות ביו-כימיות מורכבות מאוד (ואולי אוסף של הרבה מאוד מכונות ומערכות מורכבות כאלה). כפי שאומר עדי פרוס: המורכבות הרבה הזאת מקנה למערכות החיות אורח התנהגות "לא קווי", כלומר, לא מובן מאליו ולא ניתן לחישוב ולחיזוי פשוט. התנהגות "לא קווית" זו נחשבת לאחד ממאפייניה הבולטים של תופעת החיים. החוקרים המנסים לברוא מערכות חיות שואלים אם אפשר ליצור תכונה של התנהגות "לא קווית", לא באמצעות מערכות מורכבות מאוד, אלא באמצעות הרבה מאוד מערכות פשוטות יחסית (למשל, תוכנות מחשב), המנהלות אלה עם אלה "שיח ושיג" מתמיד ומורכב מאוד.

החיים, על פי הביולוגיה מבוססת הפחמן, מתחילים כאמור במולקולה המסוגלת לארגן את סביבתה ולשכפל את עצמה. קיומן של מולקולות בעלות תכונות כאלה, מוליך, במשך הזמן, להיווצרות תאים חיים המתארגנים בהמשך ברקמות היוצרות איברים המרכיבים את המערכת השלמה, שהיא בעל החיים – שהתנהגותו, כאמור, אינה "קווית". מערכת של חיים מלאכותיים עשויה להגיע לאותה "שורה תחתונה" במסלול אחר: מכונות פשוטות פועלות על פי "חוקים" או "מתכונים" פשוטים ויוצרות יחד מבנים פשוטים, שהדינמיקה המוכללת שביניהם קובעת את התנהגותה של המערכת הכוללת – שעשויה להיות מורכבת מאוד.

התיאור המופשט-משהו הזה, ניתן להמחשה באמצעות מודל הקרוי "אוטומטון תאי", שהציע המתמטיקאי ג'ון פון נוימן (1903 – 1957 John von Neumann), שנודע בין היתר כבונה המחשב האלקטרוני הראשון. המודל מבוסס על תבנית דמוית לוח שחמט, בעל מספר רב מאוד של משבצות. על הלוח הזה מוגדרים 29 "מצבים" (כמו למשל "שמח", "עצוב", "זריז"). כן מוגדרים גם תנאי מעבר. תנאים אלה קובעים כיצד ישפיע מצבו העכשווי של ה"יצור המלאכותי" (שהוא אוסף של תאים צמודים הפועלים כישות אחת), ביחס למיקומו היחסי על "לוח המצבים", על מצבו במהלך ה"דור" הבא. לדוגמה, אם מצבך X, ואתה נמצא על הלוח במיקום Y (ביחס למשבצות "מצבים" אחרות), הרי שבמהלך הבא יהיה מצבך Z. כל שינוי באחד מהגורמים האלה משפיע על מצב ה"אורגניזם" ב"דור הבא". הרצה של המודל הזה במחשב הראתה שבמסגרתו קיימת אפשרות להתפתחותה של "מכונת רבייה עצמית" הפולטת מתוכה מבנה זהה לה, הפולט בתורו מבנה זהה נוסף, וכך הלאה.

ג'ון קונוויי (1937 John Conway) מאוניברסיטת קיימברידג', אנגליה, פיתח מערכת דומה המכונה "משחק החיים". מערכת זו מבוססת על שני מצבים ("חי" ו"מת") ועל ארבעה חוקי מעבר פשוטים על לוח משובץ, וכעבור ריצה במשך פרק זמן מסוים היא נכנסת ל"הבהוב קבוע". תיאורים אלה (ובייחוד האוטומטון התאי של ג'ון פון נוימן) מזכירים את "מכונות פיינמן", הקרויות על שמו של הפיסיקאי היהודי, חתן פרס נובל בפיסיקה, ריצ'רד פיינמן (1918 – 1988 Richard Feynman), שהגה אותן. מכונות אלה, אמר פיינמן, יתוכנתו ליצור מכונות אוטומטיות קטנות, שיתוכנתו ליצור מכונות קטנות עוד יותר, עד שיתפתחו וייוצרו מכונות בסדר גודל מולקולרי. סופר המד"ב ארתור סי קלארק ביסס על מכונות כאלה, בעלות יכולת פעולה ברמה המולקולרית, את ספרו "פני העתיד". בספר מתוארת מכונה ("רפליקטור") המסוגלת לקחת כל חומר ולייצר ממנו כל חומר דרוש אחר. כך אפשר להביא לקצם את הרעב והעוני בעולם (ואפשר גם לעשות כמה מעשים פחות חיוביים).

ה"רפליקטור" הראשון אמנם יעלה במאמץ גדול וסכום כסף ניכר, אבל השני והשלישי כבר ייבנו חינם אין כסף על ידי ה"רפליקטור" הראשון, שיארגן את סביבתו מחדש וישכפל את עצמו. במילים אחרות, לפי ההגדרה הביולוגית המקובלת עצמה, הוא ייחשב לבעל חיים לכל דבר. ה"רפליקטור", "מכונות פיינמן" וה"ניאוטרים" שבורא תיאודור סטרג'ן בסיפור "אל בזעיר אנפין", יכולים להיראות כחוליות בשרשרת הכוללת את פינוקיו של קרלו קולודי (לורנציני), פרנקנשטיין של מרי שלי, הבובה אולימפיה מ"סיפורי הופמן" ועוד סיפורים רבים אחרים.

אבולוציה ממוחשבת

בעת כתיבתו של הספר הזה (אוגוסט 2015 – דצמבר 2017), נודע על מותו של ג'ון הולנד (1929 – 2015 John Holland), מחלוצי התחום שלימים זכה בכינוי "אלגוריתמים גנטיים", או "אבולוציה ממוחשבת", או "תכנות אבולוציוני". הולנד, שהיה איש אשכולות, פרופסור לפסיכולוגיה, להנדסת חשמל ולמדעי המחשב בעת ובעונה אחת הכיר בוודאי את עבודתו הממוחשבת החלוצית של טיבור גאנטי על מודל ה"כמוטון" שלו. נראה שכל הכישורים האלה שימשו אותו בשילוב שנראה אז לא טבעי, בין טכנולוגיה ומתמטיקה מצד אחד, ובין עקרונות של אבולוציה ומדעי החיים מצד שני. רוחב מוטת הידע של המדענים שעסקו בתחום חדש זה, באותן שנים, שנות ה-60 וה-70 של המאה ה-20, בלט גם במקרה של לורנס פוגל (1928 – 2007 Lawrence Fogel). הוא קיבל תואר דוקטור בביוטכנולוגיה על עבודה שכותרתה "על עקרונות הארגון של התבונה". בהמשך עבד בפיתוח טילים והשתתף גם בפיתוח הטיל "אטלס", שבראשית המירוץ אל הירח נשא חלליות מאוישות למסלול סביב כדור הארץ.

הולנד ופוגל הניחו את היסודות ליכולת (שהתפתחה עם הזמן) לרתום לעגלת ה"יצורים" המלאכותיים את תהליך המיזוג הגנטי שכבר הוכיח את יעילותו בעולם החי. בטכניקה זו נכתבים מאז אלגוריתמים (מתכוני תוכנה) גנטיים, או בשמם הרחב יותר, אלגוריתמים אבולוציוניים.

אלגוריתמים כאלה עשויים להציע דרכים להשגת פתרונות לבעיות שלשם פתרונן דרושים למערכות ממוחשבות רגילות זמן ונפח חישוב רבים מאוד. ביסודו של דבר, התכנות האבולוציוני – כמו האבולוציה בעולם החי והצומח – מטיל את יהבו על המזל, שאחריו אמורות לבוא תחרות וברירה. כדי ליישם את הטכניקה הזאת, בוחרים באקראי (למשל, באמצעות הטלת מטבע) בכמה סידורים אפשריים של ה"מתגים" המייצגים מידע במערכת הממוחשבת. המחשב מגיב לכל סידור בפעולה מסוימת, שאפשר לבטא אותה באופן מספרי. כך יש סידורים שמניבים תוצאה מספרית נמוכה, ויש הנענים בתוצאה מספרית גבוהה יותר. בהנחה ש"כמה שיותר הוא יותר טוב", אפשר לומר שהטבע נוטה להעניק יתרונות לסידורים שמניבים תוצאות מספריות גבוהות יותר. בשיטת חישוב לא מורכבת, אפשר ליצור אוכלוסיית סידורים, שתבטא את ההעדפה הזאת של הסידורים בעלי התוצאות המספריות הגבוהות. כלומר, יהיו יותר סידורים בעלי תוצאה מספרית גבוהה, ופחות סידורים שאליהם המחשב מגיב בתוצאה מספרית נמוכה יחסית.

בשלב זה יוצרים (באופן אקראי) זוגות של סידורי מספרים "מוצלחים", קוטעים אותם (שוב באופן אקראי) ומחליפים ביניהם איברים, או "חומרים", בדרך המזכירה את קיטוע ושילוב הכרומוזומים בתהליך הרבייה במערכות ביולוגיות. עד כמה שיישמע הדבר מוזר, חזרה על התהליך הזה, תוך התערבות שרירותית ("אלוהית") של מפעיל המערכת והפיכת סימנים שונים במבני תוכנות ה"רבייה" הרצות במחשב, יוצרת מוטציות ומניבה שורה של תוצאות מספריות משובחות (גבוהות) יותר ויותר. בדרך זו אפשר לפתור בעיות סבוכות שקשה מאוד לפתור בדרך פעולה אנליטית. בין אלה אפשר למנות מערכות שמנסות לדמות התנהגות מורכבת של "יצורים" חיים".

בעת שהולנד ופוגל פעלו בארצות-הברית, פיתח אינגו רשנברג (1934 Ingo Rechenberg), באוניברסיטה הטכנית של ברלין, טכניקה שהוא קרא לה "אסטרטגיה אבולוציונית". מערכת ממוחשבת זו שימשה אותו, בין היתר, בשיפור היעילות של כנפיים בכלי טיס תיאורטיים, וכן של מדחפים, טורבינות וגלגלי כנפיים לניצול אנרגיית רוח. גם רשנברג נודע כאדם רחב יריעה. הוא התעניין בגיאולוגיה, ארכיאולוגיה וזואולוגיה, הביא דוגמאות סלע מהמדבר במרוקו, ואף זכה שעכביש ה"פליק פלק" המרוקאי, שמתאפיין ביכולת תנועה מפתיעה, ייקרא על שמו: Cebrennus rechenbergi.

חזית המחקר העכשווית בתחום הזה עוברת במכון לחקר המורכבות והסיבוכיות בסנטה-פה, שלורנס פוגל היה חבר במועצת המנהלים שלו, ואשר בין מייסדיו נמנה גם הפיסיקאי היהודי, חתן פרס נובל לפיסיקה, מארי גל-מן (ממפתחי המודל הסטנדרטי של מבנה החומר). בכנסים שהתקיימו בו הוצגו לא מעט מערכות ממוחשבות המבוססות על מבנים התחלתיים פשוטים, ועל ריצה עצמאית, ללא התערבות מפעיל, המצליחות ליצור מאפיינים שונים של מערכות חיות ביולוגיות. מערכת אחת מניעה עצמים אירודינמיים בדרך דומה מאוד לדרך שבה מתנהגות ועפות ציפורים בלהקה. הוספת צלילי צפצוף למראה שמקרינה המערכת על מרקע המחשב עשויה ליצור אשליה מושלמת כמעט של להקת ציפורים חיות. המערכת הזאת מוגדרת על ידי שלושה חוקים בסיסיים בלבד. כל אחת מה"ציפורים" נעה במרחב באופן עצמאי לחלוטין, ובכל זאת, בין כל "הציפורים המלאכותיות" מתפתחת במשך הזמן דינמיקה של להקת בעלי חיים מעופפים.

מתוך: "החיים מתחילים כאן". איור: מיכה לורי
מתוך: "החיים מתחילים כאן". איור: מיכה לורי

מלחמות הליבה

בשנות ה-90 של המאה ה-20 פיתח תומס ריי (1954 Thomas Ray), באוניברסיטת המדינה של מישיגן, ארצות-הברית, מערכת ממוחשבת שמדמה התפתחות של חיים מלאכותיים. הוא קרא לה Tierra, ובמסגרתה התחרו תוכנות מחשב זו בזו – ממש כמו יצורים חיים – על משאבים. כמו במערכת קדומה יותר, שנקראה "מלחמות הליבה", גם ב-Tierra המשאבים שעליהם נאבקו "יצורי התוכנה" היו זמן הפעולה של המעבד המרכזי (CPU) וגישה למאגר הזיכרון המשותף. התחרות על המשאבים שמצויים בחסר גרמה למעין אבולוציה, כאשר שגיאות טבעיות הובילו ליצירת מעין מוטציות, שחלקן הקנו ל"בעליהן" יתרונות וחלקן – חסרונות.

כעשור שנים לאחר מכן, בשנות ה-2000 הראשונות, וכתוצאה מהשראתה של Tierra, פיתחו צ'רלס אופריה (1973 Charls Ofria) וכריס אדמי (1963 Chris Adami), באוניברסיטת המדינה של מישיגן, ארצות-הברית, מערכת מתקדמת יותר בתחום זה, שהם קראו לה Avida. מערכת זו – שהתבססה על מערכת ותיקה יותר שהם פיתחו יחד עם טיטוס בראון (1974 Titus Braown) במכון לטכנולוגיה של קליפורניה Caltech – כבר הוגדרה "פלטפורמת תוכנה של חיים מלאכותיים", וה"יצורים" שנוצרים במסגרתה מסוגלים לשכפל את עצמם.

במערכות אחרות יוצאים לדרכם ההתפתחותית מעין קווים גרפיים פשוטים, אבל בהמשך מתפתחים הקווים למבנים בעלי מאפיינים צורניים מובהקים של מערכות חיות, כמו צמחים ובעלי חיים שונים. בין מפתחי המערכות האלה נמנה גם הביולוג ההתפתחותי ריצ'רד דוקינס, מחבר "הגן האנוכיי". מערכות אלה מבוססות על "גנים" הקובעים "תכונות צורניות" שונות. מתברר שגם "יצור" (קו), שמתחיל את דרכו עם מטען "גנטי" מסוים, מפתח במהלכן של ריצות רבות ("דורות" רבים) תכונות צורניות שלא היו לו בתחילת המסלול. ה"יצורים" המתפתחים במערכת הזו דומים להפליא ליצורים שאכן התפתחו על כדור הארץ במהלך האבולוציה הביולוגית.

מערכת נוספת, שפיתח האמן ומפתח התוכנה קארל סימס (1962 Karl Sims), מהווה מעין בית גידול אבולוציוני להתפתחות "יצורים" הבנויים ממעין לוחות וקוביות, ואשר על אף מגבלותיהן של אבני הבניין הבסיסיות האלה, מצליחים לפתח ולהדגים תנועתיות ואפילו התנהגות המזכירות במידה רבה את התנהגותם של בעלי חיים אמיתיים, דוגמת ציפורים, סרטנים, ראשנים, זחלים, לטאות ואפילו מעין כלבים ש"מכשכשים בזנבותיהם בנסיבות שנראות להם מתאימות".

במכון בסנטה-פה נבנתה מערכת מחשב, שבה נכתבות תוכנות שמטרתן לפתח את התכונה הבולטת של המערכות החיות – שכפול עצמי. ההתערבויות ה"קפריזיות" של המדענים במרוצת התוכנה, במסגרת עקרונות התכנות האבולוציוני, גורמות לפעמים לכך שבאוכלוסייה של "יצורים" מסוימים מתפתחים "יצורים" נוספים המתפקדים כ"טפילים" המנצלים את ה"יצורים" הראשונים (שלמעשה אינם אלא כמה שורות תוכנה), לצורך שכפולם העצמי – שאותו הם אינם מסוגלים לבצע בכוחות עצמם – ממש כמו נגיפים ב"עולם האמיתי". בהמשך מתפתחים "יצורים" המסוגלים להדוף את הטפילים, מה שגורם להתפתחותם של "טפילים" שמסוגלים להערים גם על המוטציה החדשה. כך מתפתח מירוץ חימוש אבולוציוני אופייני למערכות ביולוגיות, ובתוך זמן קצר יחסית מוצף המרחב הממוחשב בעשרות מיני "יצורים" שונים, האוכלים זה את זה, מנצלים זה את זה, מזדקנים, מתים, מולידים צאצאים ועוד, כמקובל בעולם החי.

אבל הדמיון לבעלי חיים אמיתיים המתקיימים בכדור הארץ, אינו תנאי מחייב במה שקשור לניסיונות לברוא חיים "כלשהם" (למשל, בתוך מערכת ממוחשבת). אי-היכולת לדעת בבירור את הרכבו הכימי של המרק הבראשיתי, הוביל את ג'ון מקסקיל (1957John McCaskill ) ואת וולטר פונטנה (1960 Walter Fontana) לפתיחת שדה מחקר חדש, שהם כינו בשם "כימיה מלאכותית" או "כימיה אלגוריתמית". מדובר במערכת שבמקום לנסות להגיע לחקר האמת באשר לתהליכי היווצרות החיים בכדור הארץ, יכולה להציע למדענים לברוא עולמות חדשים: לקבוע בכל פעם מחדש חוקי כימיה חדשים, חומרים חדשים וכללים חדשים שלפיהם האטומים והמולקולות התיאורטיים האלה מתחברים זה לזה או שוברים קשרים כימיים. מדובר במערכת מורכבת מאוד, המסוגלת לשלוט במספר רב של אטומים ומולקולות וירטואליים ולנהל את התגובות שלהם זה עם זה ועם הסביבה. בדרך זו נוצרים "חומרים" חדשים שעשויים להוביל להתפתחות תכונות שלפי תפיסתנו קשורות לחיים.

בעולמות התיאורטיים של הכימיה האלגוריתמית יכולים, כמובן, להתקיים גם עקרונות אבולוציוניים השונים מאלה שאנו מכירים בכדור הארץ. פונטנה, שגילה נכונות לאפשר ולבחון אבולוציות תיאורטיות שונות, גילה אומץ ונטל סיכון שיכול היה לסיים את הקריירה המדעית שלו בעולם האמיתי. הוא ויתר על משרה קבועה באוניברסיטה – מעשה אנטי-אבולוציוני בעליל – וקיבל במקומה משרה מוגבלת לשש שנים במכון לחקר המורכבות בסנטה-פה כדי להתרכז בחקר האפשרויות ליצירת חיים מלאכותיים. בסופו של דבר הוא "נחת" בשלום בהרווארד.

משנים את כללי המשחק

בעשור האחרון מתקיים – בעיקר ביפן ובגרמניה – מחקר אינטנסיבי בכימיה מלאכותית, שרק חלקו נוגע לשאלת התפתחות החיים והגדרתם. מורכבותן הרבה של מערכות הכימיה המלאכותית, מאפשרת להשתמש בהן לפתרון בעיות שונות ומורכבות מאוד, כמו למשל, שליטה ברובוט קטן. טים הוטון (1975 Tim Hutton), מחטיבת המחקר של חברת מיקרוסופט Microsoft Research, בנה בדרך זו סביבה מלאכותית שלמה, חדשה, המבוססת על כימיה ופיסיקה פשוטות – שתומכות בתהליכים שמובילים להתפתחות ספונטנית של מולקולות, שמסוגלות לזרז את התגובות ה"כימיות" שהן מבצעות – ובהמשך גם לשכפל את עצמן.

הוטון קובע את החוקים בעולם שלו: מה גודל הזירה שבה מתחולל התהליך, אילו "אטומים" ו"מולקולות" יימצאו בה ובאיזו כמות ואילו חוקים ישלטו בתהליכי ההתחברות של אטומים ומולקולות אלה לאלה ובתהליכי ההתפרקות של תוצרי "תגובות כימיות" קודמות. בניסויים שהוא מריץ, המערכת יוצאת לדרכה מ"מרק בראשיתי", ותהליך השכפול העצמי שמתפתח בה, ללא יד מכוונת, מזכיר את תהליך השכפול של הדי-אן-אי. במהלך ה"דורות" התפתחו לא אחת במערכת שלו "צאצאים" שיש להם יתרונות אבולוציוניים הישרדותיים מובהקים על פני "הוריהם" – ממש כמו בעולם האמיתי. גם המערכת הזאת עשויה לשמש למגוון יישומים שאינם קשורים להתהוות החיים, ובהם חישובים של שינויים במערכות כלכליות, מחקרי אוכלוסייה בסוציולוגיה ואפילו בלשנות.

יש הטוענים כי המודלים המתמטיים העומדים בבסיס המערכות האלה מייצגים חיים לכל דבר. אחרים סבורים שהמודלים אינם חיים, אם כי הם מבצעים הדמיה משתבחת והולכת של חיים. אלה וגם אלה מסכימים שהמחקרים בתחום זה עדיין רחוקים מלומר את דברם האחרון.
מכל מקום, אחת התופעות המעניינות שנצפו במערכת הממוחשבת המורכבת, שבה מתפתחים ה"יצורים" המשכפלים את עצמם, מראה שבתנאים מסוימים, גם ה"יצורים" הנראים מנצחים, אינם נצחיים. לא לעולם חוסן. גם הם מנוצחים בסופו של דבר ונעלמים מעל בימת ההיסטוריה (המרקע), כשהם מפנים מקום ל"כוכבים" חדשים. יש הרואים בתכונתם זו (שאפשר לראות בה "מוות") את ההוכחה החזקה ביותר להקבלה המסוימת שבינם ובין מערכות חיות "אמיתיות".

מתוך: "החיים מתחילים כאן". איור: כריסטינה סומרר
מתוך: "החיים מתחילים כאן". איור: כריסטינה סומרר

החיים כמעשה אמנות

הרוח חדשה של סינתזה ורב-תחומיות, שמאפיינת בראשית המאה ה-21 את המדעים והאמנויות כאחד, מובילה אמנים ומדענים לניסויים בפיתוח יחסי גומלין בין בני אדם למכונות, ולעתים גם בין בני אדם לישויות וירטואליות שמדמות חיים. קארל סימס, מהאמנים הראשונים שעשו ביצירתם שימוש בעקרונות של חיים מלאכותיים, הזמין מבקרים לבחור צורות שלאחר מכן התפתחו כתוצאה מ"מוטציות". ביצירה זו, שהוא קרא לה "תמונות גנטיות", נוצר תמהיל של ברירה והעדפה של בני אדם (המבקרים בתערוכה שקיימו יחסי גומלין עם היצירה) עם מעין "גנטיקה מלאכותית".

בין 1993 ל-1994, הציגו כריסטה סומרר (1964 Christa Sommerer ) ולורן מינו (1967 Mignonneau Laurent) יצירה וירטואלית אינטראקטיבית, שהם קראו לה A-Volve. מערכת ממוחשבת שהציעה למבקרים ליצור יצורים מלאכותיים, לבוא עמם במגע ולצפות בהתפתחותם ובדרך שבה הם מגיבים למגע האנושי. הטכנולוגיה שהונחה בבסיס היצירה היתה לא אחרת מאשר מערכת Tierra של תומס ריי, שתוארה בעמודים הקודמים.

A-Volve של של סומרר ומינו היא למעשה מעין סביבה ממוחשבת אינטראקטיבית, שכוללת בריכת מים מזכוכית שתנועות ידיהם של המשתמשים בה, הניצבים סביבה, משפיעות – באמצעות מצלמות דיגיטליות וחיישנים – על המתחולל על מסך מחשב. היצורים הווירטואליים נוצרים באופן ספונטני אקראי, אבל גם כ"מעשה יצירה" של המבקרים. היצורים ש"נולדים לתוך בריכת המים" פותחים במהלך מורכב של התפתחות תוך כדי תחרות ומאבקים, כשהתכונות והכלים שעומדים לרשותם הם רמות אנרגיה, מהירות תנועה, קצב רבייה ותוחלת חיים. ה"יצורים" מסוגלים להעביר את ה"גנים" שלהם מדור לדור, תוך כדי ברירה טבעית ואבולוציה. האלגוריתמים שפיתחו סומרר ומינו מבטיחים שהיצורים יפגינו תנועות טבעיות וחלקות בדומה לבעלי חיים. לא מדובר בבחירה של המבקרים-היוצרים בין "דגמים" של יצורים שתוכננו מראש. היצורים נוצרים – בכל פעם בדרך חדשה – באמצעות יחסי גומלין עם המבקרים ובינם לבין עצמם. כך נוצר מגוון יצורים שמאפשר תהליכים אבולוציוניים דומים לאלה שמתחוללים בטבע.

המבקר, שחפץ "ליצור" יצור מלאכותי, עושה זאת באמצעות לחיצה על "כפתורי" הממשק של מסך המגע, ובאמצעות "ציור" על המרקע. האלגוריתמים של סומרר ומינו (על בסיס המערכת של ריי) מחשבים את המבנה התלת-ממדי של היצורים ואת תנועתם במים. התנועה וההתנהגות של היצור מושפעות בשלב זה גם מהעדפותיו של המבקר, כפי שהן מובעות באמצעות מסך המגע. במידה מסוימת, התנהגותו של היצור במרחב היא ביטוי לצורה, והצורה היא ביטוי להסתגלות לסביבה. כלומר, צורתו של היצור ודרך תנועתו קשורות זו לזו, כך שיכולתו לנוע מגדירה את מידת התאמתו לחיים בבריכה.

היצור המתאים ביותר ישרוד יותר זמן ויוכל להזדווג ולהתרבות. היצורים מתחרים זה בזה על משאבי אנרגיה, והתחרות במקרה זה עשויה להוביל למצבים שבהם יצור אחד טורף יצור אחר כדי לקבל את האנרגיה שלו. היצורים מושפעים גם מהמבקרים: אם מבקר מנסה לתפוס יצור (בדרך של שכשוך ידו במי הבריכה), היצור (שעל מסך המחשב) ינסה לברוח, ואם ייתפס יקפא במקומו. כך המבקר יכול להשפיע על האבולוציה, למשל באמצעות הגנה על יצור מפני טורפו.

כאשר שני יצורים ששרדו נפגשים ומזדווגים, הם יכולים ליצור צאצא וכך נולד יצור חדש. הצאצא יישא את ה"גנים" של הוריו. מנגנון הרבייה הווירטואלי כולל מנגנונים של מוטציות ושיחלוף "גנים".

בשלב הראשון של תהליך היצירה, מתבקשים המבקרים לצייר באמצעות מגע אצבע על מסך מגע, מבט-צד (פרופיל) דו-ממדי וכן חתך רוחבי של היצור שהם מבקשים ליצור. שני אלה מגדירים למעשה את צורתו התלת-ממדית של היצור.

ליצור הנולד מוקצבת דקה אחת בלבד של "חיים" (כתוצאה ממגבלת כוח החישוב שהיה בשנות ה-90 המוקדמות לתחנות העבודה של סיליקון גרפיקס, שעליהן "רצה" המערכת). בזמן זה עליו לאכול, לשרוד, להזדווג ולהוליד צאצא. אחרת, הוא ימות (כתוצאה ממיצוי הזמן שהוקצב לו, רעב לאנרגיה או שייטרף על ידי יצור אחר) – מבלי שיצליח להעביר את ה"גנים" שלו לדור הבא. בכל רגע נתון יכולים "לחיות" במערכת לא יותר מ-20 יצורים במקביל.

סומרר האוסטרית ומינו הצרפתי נפגשו במכון לחקר המורכבות והסיבוכיות בסנטה-פה. משם עברו יחד למכון לחקר תקשורת מתקדמת ביפן. כיום הם פרופסורים לאמנות ועומדים בראש המחלקה לממשקי תרבות במכון לתקשורת באוניברסיטה לאמנות ולעיצוב בלינץ, אוסטריה. הם בחרו במסלול של "אמנות כתהליך", תוך ויתור מודע על תפקידם שלהם כאמנים בתהליך היצירה – או לפחות הטילו ספק בתפקידו של האמן ב"מערכת". כמו ג'יימס קידר בסיפור "אל בזעיר אנפין" של סטרג'ן, הם "רק" מניחים את היסודות הראשוניים, ואז מניחים למערכת (שכוללת את המבקרים בתערוכה) לפעול עצמאית, ליצור ולהמציא את עצמה בכל פעם מחדש, להתמודד, להיכשל, להצליח ולהתפתח. במובן זה סומרר ומינו, בוויתור שלהם, לא עשו מעשה של ענווה, אלא ההפך מזה: העמידו את עצמם במדרגתו של ה"אל בזעיר אנפין".
האמן הישראלי הצעיר, ליאור בן-גיא (1984 Lior Ben-Gai), בוחן בעבודותיו מהשנים 2013 – 2016 את הגדרותיו וגבולותיו של מושג ה"חיים". הוא עושה זאת באמצעות יצירה ותכנות של מערכות מורכבות של חיים מלאכותיים שיוצאות לדרכן מתהליך היווצרותו של יצור בודד, ומגיעות עד לשאלות של התנהגות מורכבת של "מושבות" הדומות לאלה של מיקרו-אורגניזמים. התיאום שבו פועלות המושבות האלה מעלה שאלות באשר להתפתחותם של יצורים רב-תאיים.

מתוך: "החיים מתחילים כאן". איור: ליאור בן-גיא
מתוך: "החיים מתחילים כאן". איור: ליאור בן-גיא

האדם המלאכותי

אם אנחנו יכולים ליצור חיים מלאכותיים, כי אז הדעת נותנת שגם יצורים אחרים, מתקדמים מאיתנו, יכולים לעשות זאת. ואם כך, אולי, בעצם, אנחנו עצמנו הננו אותם יצורים מלאכותיים שיצרה תרבות מתקדמת, המתבוננת בנו ממרחק ולומדת אותנו, כפי שג'יימס קידר, גיבורו של סטרג'ן ב"אל בזעיר אנפין", צפה ב"ניאוטרים" שיצר ולמד את אורחותיהם? ניק בוסטרום מאוניברסיטת אוקספורד העלה בדיוק את הטענה הזאת, שהובילה לדיון שממנו עולה כי למעשה, לעולם לא נוכל לדעת אם אנחנו "ישויות מלאכותיות" שמאכלסות הדמיה כלשהי או שאנחנו קיימים "באמת".

תומס מצינגר (Thomas Metzinger 1958), מאוניברסיטת מיינץ שבגרמניה, המשיך את קו המחשבה הזה והציע להסתפק בשלב ראשון בשאלה מעט קלה יותר: מהיכן בדיוק עולה ונוצרת תחושת ה"אני קיים" שמאפיינת את רובם המוחלט של בני האדם (למעט אלה הסובלים מתסמונת קוטאר, המתבטאת בכך שהם משוכנעים שאינם קיימים). היפוכה של התופעה הזאת עשוי, לדברי דיוויד צ'אלמרס (David Chalmers 1966) מאוניברסיטת ניו-יורק, להוביל להשקפה שלפיה לכל עצם ולכל חומר (צעצועים, סלעים) יש מידה מסוימת של חיים ומודעות.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

  1. "וכעבור ריצה במשך פרק זמן מסוים היא נכנסת ל"הבהוב קבוע" – ממש לא. זה תלוי בתנאי ההתחלה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

דילוג לתוכן