ArtificiŽle Intelligentie gebruikersgroep (AIgg)


Nieuw in Kunstmatige Intelligentie

Heel veel nieuwe programma's zijn er de laatste jaren niet ontwikkeld. Vandaag wil ik u een nieuwe loot aan de stam presenteren.

SWARM : Wat is dat?

Swarm is een computerprogramma, dat is afgeleid van collectief gedrag van vogels, insecten. Inspirerend zijn geweest : wespen, bijen, zwerm vogels als bijv. kieviten, spreeuwen, maar vooral mieren. Hoe werkt dit? 1 mier betekent niets. Collectief echter zijn ze in staat om: nesten te bouwen en die te verdedigen tegen indringers. Ze organiseren verder voedseltochten en zorgen voor hun nageslacht. Er is taakverdeling en nog meer. Het zijn : NET MENSEN, zij het meer primitieve mensen zoals tijdens de jagers cultuur van de mensen.

Samenwerking vindt plaats op basis van signalen, die iedereen kent: Mieren gebruiken hiervoor feromonen of geurtjes, die de meeste voorgangers achterlieten. Zo wordt een optimale weg gevonden om een voedselbron te vinden. Is de weg via brug A korter dan via brug B dan is via A de weg om in de kortste keren naar de voedselbron te komen.. Geen omwegen dus. Niet duidelijk is of de geuren een verhaal vertellen of dat de veelheid van mieren een bepaalde geur versterken.

Aan de ene kant lijkt elke mier zijn eigen weg te kiezen, maar gaandeweg komen er gebaande paden waar alle mieren zich aan houden. Een soort van snelweg zonder veel omwegen. De groep doet aan zelforganisatie. Valt een mier uit, dan wordt zijn taak overgenomen door andere mieren. Merkwaardig genoeg er is geen oppermier, die aangeeft welke mier de taak moet overnemen.

Het systeem van zelforganisatie leidt wel tot fouten, maar deze fouten worden snel gecorrigeerd. Hierdoor is het systeem zeer flexibel en kan rap inspelen op veranderde omstandigheden. Erg geschikt wanneer er dreiging van buitenaf komt of als de taak van een niet-functionerende mier binnen de groep overgenomen moet worden

Individuele mieren hebben een simpel gedrag volgens simpele regels. De regels zijn : uitbreiding of verval. Zo iets als groei en krimp. Daarentegen krijgt het totaal van de groep complex gedrag, dat niet of nauwelijks voorspelbaar is. Met andere woorden : eenvoudig individueel gedrag leidt tot onbegrijpelijk collectief gedrag.

In moeilijke woorden : problemen zijn emergent d.w.z. ze komen ongemerkt bovendrijven. Willen wij dat gebruiken om problemen op te lossen moeten we afleren om de beslissingen van bovenaf te nemen. Geen beheersing van bovenaf, maar laten ze het probleem van onder af oplossen met vallen en opstaan. NET DEMOCRATIE bij de mensen.

Zijn er computer programma's die op deze manier werken ?

Ja:

Een voorbeeld hoe een Swarm programma is gebruikt:

Enige inzichten zijn verkregen als ABM of Agent Based Model, dat volgens de Swarm-methodiek gewerkt heeft. Het probleem was het optimaliseren van steden uitbreiding door nieuwe inwoners, die een plekje willen uitzoeken aan de rand van de stad. Waar de natuur nog mooi is, maar niet al te ver van het winkelcentrum. Uitgezocht diende te worden hoe deze uitbreiding tot stand kon komen met de minste schade aan het milieu ter plekke.

Het model bestaat uit 3 delen :

  1. de omgeving. Gebruik werd gemaakt van de Amerikaanse staat Michigan. In 2 kaarten werd aangegeven de dichtheid van de bebouwing en als tweede de natuurlijke schoonheid van het gebied gemeten naar de geografische indeling van de bodemgesteldheid.
  2. "agents" : ten eerste de bewoners, die voorkeur hebben voor natuurlijke schoonheid (hun emotionele subjectieve mening) en voor een winkelcentrum in de buurt. Dit werd gedaan op 2 manieren: wie kiest voor schone natuur dan wel dichtbij een winkelcentrum. Daar tegenover werd bekeken of beide wensen tegelijk meegenomen werden.
  3. De interactie tussen "agents" en de omgeving gemeten aan
    1. de buurtdichtheid : schrikt deze af dan 0, zo niet dan 1. Er is vervolgens dan de ideale waarde tegenover de gekozen waarde. Want zoals bekend is de ideale keuze dikwijls niet mogelijk in het dagelijkse leven. Dit is niet verder uitgewerkt.
    2. natuurschoon vermindert als er meer mensen komen wonen. Dus geleidelijk vermindert de natuurwaarde voor hen, die er al langer voor gekozen hadden. Reden om te verhuizen?
    3. Na een aantal nieuwe inwoners (in het onderzoek 10 nieuwe bewoners) ontstaat een levenskans voor een nieuw winkelcentrum en zo breidt de stad zich cirkelvormig uit, tenzij een gewichtig obstakel (rivier, rotspartij, zee) zich in de weg bevindt. Als je de projectontwikkelaars en later de mensen hun gang laten gaan, ontstaat er veel "urban sprawl" of ongebreidelde uitbreiding van de stad. Dan is er zeker geen optimaal milieubeheer vanuit de Gemeentelijke planningen.

Het leidt geen twijfel dat deze studie nog onvolledig en erg theoretisch is. Maar het begin is er en zal ongetwijfeld nog verbeterd worden. Zie website : http://cscs.umich.edu/research/projects/sluce

Overweging

Heden ten dage is een veel gehoorde klacht : de wereld is zo complex; niemand kan het begrijpen. Met kunstmatige intelligentie kunnen wij complexe zaken simuleren om zodoende een beter begrip van deze zaken te krijgen. Het Swarm programma is weer een nieuwe uitdaging hiervoor.

Hans Kalff
Driebergen, mei 2004

HK/GV 17-06-2004


Terug naar het overzicht "eigen maaksels".