lørdag 11. juli 2009

Evolusjonsteknologi

(Artikkelen har vært publisert i Naturen nr. 2 2005)



Evolusjonsteori har lenge vært biologiens eiendom. I all stillhet har det de siste årene skjedd noe viktig med denne kunnskapen. Teori har blitt til teknologi.

Vitenskapshistorien er full av fortellinger om kunnskap som begynner som forsiktige teorier og ender som teknologi. Spekulasjoner om hva som forårsaker lyn har blitt til kunnskap som lar oss utnytte elektrisitet. Mange mener at det er først når vi kjenner et fenomen så godt at vi kan utnytte det, kan vi si at vi virkelig har forstått det. Det finnes fortsatt mange som «vet» at evolusjon ikke virker. Tilpasning gjennom naturlig utvalg er en tilsynelatende enkel teori, men den kan allikevel misforstås og latterliggjøres av de som ikke møter den med et åpent sinn. En slik innstilling har de siste årene fått enda en utfordring. Evolusjonsteori er nemlig blitt til anvendt teknologi.



Løsningsoppdrett
Prinsippene for den nye teknologien er enkel. Man lar en datamaskin produsere en stor populasjon av tilfeldige løsningsforslag til en kompleks problemstilling. Individene i populasjonen er genetiske koder, genomer, for forskjellige løsninger på problemet man vil løse. Så får disse individene et varierende antall avkom, basert på hvor godt de løser den komplekse problemstillingen. Under «formeringen» kan man legge inn kjente biologiske fenomener som mutasjoner, overkrysning og rekombinasjon i genomene.
Etter hvert fører denne prosessen til at populasjonen består av bedre og bedre løsninger på problemet man vil løse. Man avler faktisk fram løsninger.

Det er mange fordeler med denne måten å løse problemer på. Noen problemer er så komplekse at det kan være vanskelig for mennesker å finne gode løsninger. En annen fordel er at prosessen kan foregå uten menneskelig inngripen, noe som har ført til at teknologien allerede anvendes i roboter som selv må lære seg å håndtere uforutsette problemer.

I Norge benyttes evolusjonsteknologi på flere felt. Fra modellering av biologiske fenomener ved Universitetet i Bergen til design av maskinvare og kunstig intelligens ved Universitetet i Oslo og NTNU i Trondheim. Internasjonalt er teknologien allerede utnyttet kommersielt til å avdekke falske forsikringskrav, planlegge sendetider for reklame og programmer på tv, optimalisere trafikkflyt gjennom bedre styring av lyskryss i Nederland og mye mer. Antallet forskningsfelt basert på evolusjonsteknologi har eksplodert de siste tiårene og har nesten utelukkende spennende og svulstige navn som «genetisk programmering», «evo-kunst», «maskinlæring», «evolverbar maskinvare», «evolusjonær design» og ikke minst «kunstig liv».



Relevant for biologer?
Med stadig økende aktivitet innenfor stadig flere fagområder opparbeides det nå mye ny kunnskap om evolusjonære prosesser og optimalisering. Har dette noen nytte for faget som teknologien har sitt opphav fra?
Evolusjonsteknologi er en viktig retorisk seier over velkjente kreasjonistiske argumenter og kan med fordel trekkes inn i utdannelsen av nye biologer. Evolusjonsteknologene er fristilt fra spørsmålet om hvordan disse evolusjonsprosessene fungerer i naturen. De eksperimenterer derfor med faktorer som få biologer har sett på, som mangekjønnet formering og varierende mutasjonsrater. I tiden framover vil vi nok se flere og flere artikler om evolusjon som er skrevet av ikke-biologer i «våre» tidsskrifter.
Det som kanskje er mest umiddelbart relevant for mange biologer er hvordan det setter vårt fag i perspektiv. Vår forståelse av tilpasning gjennom seleksjon virker. Når vi studerer tilpasninger i naturen er det ikke så dumt å begynne med en hypotese om at det er disse prosessene som har vært i sving.

Også utenfor datamaskinene.


Bildene er fra Robert Alsings prosjekt "Evolution of Mona Lisa"

Ingen kommentarer:

Legg inn en kommentar