Intelligent spionrobot kan skjule seg i Oslo sentrum (aprilsnarr)

Universitetet i Oslo lover en million kroner til førstemann som i løpet av dagen klarer å spore opp et av landets mest avanserte og selvtenkende spion-roboter. Roboten som forsvant i løpet av gårsdagen, er konstruert på en avdeling for eksperimentell informatikk ved Universitetet i Oslo.

- Vi har tapt fire års arbeid. Det er ille nok. Men det som er enda verre er at roboten kan misbrukes til å destabilisere samfunnet om den kommer i gale hender. Vi frykter aller mest at roboten blir funnet av fremmede makter, forteller førsteamanuensis Roger Antonsen på Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo. Han har de siste seks årene hatt ansvaret for Studentlaboratoriet – Åpen sone for eksperimentell informatikk ved Universitetet og var den første som oppdaget at roboten var borte.

Roboten er ikke større enn en liten baby. Den beveger seg med metallbein, har armer med klyper på og har et «forvokst» hode fullstappet med avansert teknologi og eksperimentell programmering.

- Roboten er programmert slik at den kan trekke andre slutninger og gjennomføre andre operasjoner enn det programmererne i utgangspunktet har tenkt. Roboten er programmert til å bevege seg selv og til å finne frem med offentlige transportmidler. Den er også programmert til å gjemme seg hvis den får en teknologisk mistanke om at noen vil forsøke å gripe tak i den. Den som finner roboten bør forsiktig nærme seg fra robotens dødvinkel og bruke hansker som tåler elektrisk støt, forteller Roger Antonsen.

Roboten er utviklet for å teste ut hvordan det er mulig å tappe informasjon fra fremmede makter. Ved hjelp av moderne radarmålere skal den kunne lese tekster og lytte til samtaler gjennom blytunge vegger. Den er spesielt programmert til å lete etter sensitiv og hemmelighetsgradert informasjon.

Forklaringen på at roboten klarer seg selv er at de har trent opp et nevralt nettverk.

- Plutselig en dag klarte vi å lage et nevralt nettverk som gjorde at maskinen kan skrive om sin egen kode, men vi kan ennå ikke forklare hva som skjedde. Da vi fikk det til, forsvant roboten, forteller Roger Antonsen.

Han er nå bekymret for at roboten skal klone seg selv.

- Vi er redde for hva den kan begynne å gjøre. Simuleringene våre sier at den teoretisk sett skal kunne kopiere seg selv.

Denne ideen er ikke ny. Allerede for snart hundre år siden lekte den amerikansk-ungarske matematikeren John von Neumann (1903 – 1957) med tanken om at roboter muligens kunne klare å kopiere seg selv om den befant seg i et rom med tilstrekkelig mange reservedeler.

- Problemet er nå løst. Det er derfor jeg er bekymret. Det verst tenkelige er om roboten oppsøker et elektronisk laboratorium og finner de delene som skal til for å kopiere seg selv, forteller Antonsens nære samarbeidspartner Andreas Nakkerud, stipendiat på Matematisk institutt og med lang erfaring i eksperimentell informatikk.

Nakkerud er ekspert på matematisk optimering. Bidraget hans har vært å optimere roboten til å ta så raske beslutninger som mulig.

Hardwaren endrer seg selv

Universitetet har allerede i en årrekke forsket på intelligente roboter. For noen år siden skrev Apollon om informatikere som har utviklet en helt ny type hardware som kan endre seg selv. Dette er altså en databrikke som gjennom evolusjon lærer av sine egne feil.

Brikken skal kunne fungere lynraskt uten kontakt med omverdenen, uansett om den plasseres på en annen planet eller på havbunnen.

- Dette er et stort fremskritt.

I dagens datamaskiner er hardwarebrikkene vanligvis laget én gang for alle. Da må alle endringene skje i programvaren og ikke i selve maskinvaren. Det omtalte Apollon i en reportasje fra forskningsgruppen Roboter og intelligente systemer på Institutt for informatikk.

En hardwarebrikke (databrikke) er en fysisk konstruksjon bygd opp av bittesmå byggeklosser, slik som transistorer og logiske porter. Akkurat som man kan planlegge veinettet i en by på utallige måter, fins det flere billioner måter å lage en brukbar hardwarebrikke på. Da nytter det ikke å lete etter den optimale konstruksjonen med tilfeldig prøving og feiling. Forskerne stilte seg derfor spørsmålet om hvordan man raskest mulig kunne finne den gunstigste konstruksjonen.

Gjennom evolusjon har naturen kommet frem til robuste systemer som overgår alt det menneskene har klart å lage. Informatikerne har derfor tatt i bruk naturens egen mekanisme for å utvikle så gode systemer som mulig.

Roger Antonsen har nettopp brukt denne teknologien til å lage en hardwarebrikke som ved hjelp av evolusjon designer seg selv, slik at den blir perfekt tilpasset de oppgavene den skal løse.

Datagener

Ideen deres bygger på datagener, inspirert av gen-komplekset i kroppen vår.

Alle byggeklossene i hardwarebrikken er representert matematisk som en lang rekke med ”gener”. Ved å skru av og på genene får brikken forskjellige egenskaper.

For å kunne gjennomføre evolusjonen har forskerne laget en tenkt grunnpopulasjon i datamaskinen, med et titalls hardwarekonstruksjoner. Så pares alle hardwarekonstruksjonene med hverandre. Det betyr at datamaskinen tar halvparten av genrekkene fra to ulike brikker og parer dem sammen til en ny konstruksjon.

Når egenskapene til den nye konstruksjonen er testet ut, fortsetter paringene inntil systemet har funnet brikken med de beste egenskapene.

Det kan ta opptil 20 til 30 tusen generasjoner før systemet har funnet den optimale løsningen. Likevel tar ikke beregningene mer enn noen få sekunder.

Hele poenget med den genetiske algoritmen (beregningsmetoden) er at den finner frem til en løsning som tar hensyn til tidligere suksess.

Inspirert av Mars-robot

Allerede for tretten år siden tok Institutt for informatikk i bruk evolusjon for å lage selvlærende programvare, men den gang hadde det intet med endringer i hardware å gjøre.

Den gangen lagde de en egen programvaremodul med evolusjonslæring i en selvlærende kyllingrobot som ble kalt for Henriette. Roboten fikk den spesielle egenskapen at den kunne lære å gå av seg selv.

Dukket det opp uforutsette hindringer på veien, måtte kyllingroboten på egenhånd lære seg hvordan den skulle klare å omgå hindringen.

Hvis roboten ble sendt til planeten Mars, måtte den ha klart seg helt alene uten noen som helst hjelp fra moderplaneten Jorden. Kanskje hadde ikke programmererne tenkt seg den skjebnesvangre muligheten at roboten kunne falle ned i et hull. Likevel skulle roboten være programmert slik at den helt av seg selv, ved prøving og feiling, skulle lære hvordan den kunne komme seg opp igjen.

Det er nettopp denne måten å lære på, ved hjelp av prøving og feiling og evolusjonære algoritmer som er brukt i den avanserte roboten som har forsvunnet på informatikk.

For å lese og lytte til hemmeligstemplete dokumenter bak runge vegger har de brukt en kombinasjon av målinger med radar og ultralyd.

Ideen til de nye radarmålingene dukket opp for noen år siden på Institutt for informatikk. Professorer laget en kortholdsradar, som i utgangspunktet skulle brukes til medisinske undersøkelser. Noe Apollon skrev om for noen år siden.

I motsetning til røntgen, har kortholdsradarer ingen bivirkninger. Strålingen vil være en hundredel til en tusendel av vanlig mobilstråling. Det er veldig lite. Strålingen blir like lite skadelig som om du står ved siden av et kjøleskap.

Radar har ikke en like god gjennomtrengingsevne som røntgen, men trenger lettere igjennom vegger enn ultralyd.

En radar sender en smal stråle, akkurat som lyset fra en lommelykt. Når radarsignalet treffer en gjenstand, reflekteres en liten del av strålen. Et radarsignal kan ha ulike frekvensområder. Jo lavere frekvensen er, desto lengre blir bølgelengden. Da blir bildeoppløsningen dårligere. En høyoppløselig radar forutsetter derfor høye frekvenser. Dette kalles mikrobølger.

Det store problemet har vært å fange opp et radarsignal som blir reflektert fra kort avstand. Dette problemet ble løst for noen år siden.

Matematiske triks

Roboten som forsvant i går er dessuten foret med avanserte matematiske algoritmer for etterretningslogikk, en helt ny matematisk tenkemåte. Les mer om dette i Apollon.

Den nye etterretningsanalysen er basert på subjektiv logikk. Dette er en type logikk som eksplisitt kan håndtere og eliminere uvisshet, noe som gjør det mulig å lage langt mer realistiske etterretningsmodeller enn med dagens tolkningsmetoder. UiO har fått to millioner kroner av den den amerikanske hæren for å forske på dette.

Vanskelig å spore opp

Selv med avanserte GPS-søkemuligheter har det ikke vært mulig å spore opp roboten. Roger Antonsen tolker signalene dithen at roboten er et sted i Oslo sentrum, men roboten har tydeligvis selv valgt å slå av den lokale geoposisjonen.

- Vi klarer ikke å finne roboten med egen hjelp.

Roger Antonsen ber derfor om hjelp fra publikum til å finne den før fremmede makter får kloen i den. Den som finner roboten kan kontakte Universitetet i Oslo på 22 85 50 50.