Radhika Nagpal: What intelligent machines can learn from a school of fish
ラディカ・ナグパール: 魚の群れから学習する知能機械
Taking cues from bottom-up biological networks like those of social insects, Radhika Nagpal helped design an unprecedented “swarm” of ant-like robots. Full bio
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off the coast of the Bahamas.
シュノーケリングに行きました
in the ocean before,
泳いだことがなかった私には
as I put my head in the water
頭まで水に沈めて
to breathe through the snorkel,
必死になっているときに
of striped yellow and black fish
ものすごい大群で 私を目がけて
suddenly changed its mind,
私に向かって来たと思えば
and then swerved to the right
すっと右にそれて
have had this experience.
おありかもしれません
and the beauty of it,
美しいということもありますが
just the sheer oneness of it,
素晴らしいものでした
個々に存在するのではなく
with a single collective mind
集団で共有される1つの頭で
really ended up determining
私の研究人生の大枠は
と思います
is artificial intelligence.
by creating our own computational systems
独自の計算システムを作り出すことで
the way we see it in nature.
というものがあります
come from science fiction and the movies,
思い浮かべる方が多いでしょう
view of intelligence.
得てして人間主体のものです
思い起こしてみると
kind of intelligence.
あるように感じられます
of the collective,
ものすごく小さいものなので
何が起こっているのか把握しようにも
and myopic view of what's going on,
分からないはずです
isn't really about the individual
個体のものではなく
of the group itself.
と言えるでしょう
that I still find most remarkable,
と思っているのですが
supervising this fish school.
全体を監督するリーダーのような魚はいません
collective mind behavior
相互に作用し合うことで
of one fish and another.
集団の知による行動が生まれるのです
or rules of engagement
こうした相互作用や
that lead to this kind of intelligence,
行動規則が何であるのか
になります
that I work on with my team in my lab.
チームを組んでやっている主な研究です
the mathematics behind it.
見出そうとしています
working closely with experimentalists.
実験研究者と密接に連携して研究しています
ロボット工学の立場から
our own collective systems
作り上げて
that we see in nature,
少なくとも
along this line
ロボットを使った挑戦が
of a thousand robots.
作り上げることでした
to exhibit collective intelligence,
プログラムできるロボットで
about the size of a quarter,
25セント硬貨くらいです
communicate with other robots,
測ったりもできます
exactly an interaction,
つまり行動規則を
なったわけです
different kinds of rules of engagement
多種多様な行動規則も
spontaneous synchronization,
自発的同期と呼ばれる行動です
and suddenly start all clapping together,
急に皆が一斉に拍手するようになるとか
といったものです
for pattern formation,
プログラムできます
they're going to take on
パターンを形成し
from nature's rules.
どんどん学んでいます
進めることもできます
that we've learned from nature
組み合わせて
entirely new collective behaviors
まったく新しい集団行動を
two different kinds of rules.
around other stationary robots.
周囲を回れるというものです
based on its two nearest neighbors.
自らの色が決まるというものです
in a little pattern seed,
ロボット群に与えておくと
are sufficient for the group
その集団は
a simple line pattern.
自ら形づくれるようになります
complicated pattern rules,
もっと複雑な規則を作り
really complicated self assemblies,
させることもできます
a thousand robots
to self-assemble the letter K.
自ら形づくっているところです
is that no one is in charge.
動いているわけではないことです
to a small number of robots nearby it,
少数のロボットと交信しているだけで
to move around the half-built structure
動作規則に従って動き
based on its pattern rules.
自分が当てはまる場所を探すのです
is doing anything perfectly,
完ぺきではありませんが
the collective to do its goal
ロボット全体が一丸となり
almost so perfect, you know --
錯覚が生まれます―
that they're individual robots at all,
独立して動いているとは気づかないくらい
1つの存在
in two dimensions,
2次元でのものでしたが
and rules in three dimensions.
考えることもできます
that could build together?
作り出せたら どうでしょう?
from social insects.
参考になります
mound-building termites
complex nest structures out of mud
作ります
also have pattern rules
パターンの規則が備わっていて
何を作るか決まっているのです
out of other insects,
作られるというだけです
to create rules for robots.
ロボット用の規則を作ることができます
some simulated robots.
シミュレーションです
through the structure,
というものです
where it looks at groups of blocks
ブロックのかたまりを見て
決めるようになっています
and the right pattern rules,
与えることで
to build whatever we want.
何でも建てさせることができます
their own tower.
自分の「タワー」がほしいですよね
that go with these rules.
作ることができます
that can climb over blocks,
ロボットで
動かしたりもでき
the very structure that it's on.
手を加えられます
that you could imagine.
これだけではありません
many different kinds of robot bodies.
想像できます
that maybe could move sandbags
土手を作るのを手伝ってくれるロボットも
that built out of soft materials
to shore up a collapsed building --
一緒にすることもできます
in different kinds of bodies.
様々なロボット本体に使えるのです
obsessed with army ants,
軍隊アリに魅せられてしまったなら
that can climb over literally anything
乗り越えるロボットを作れるかもしれません
out of their own bodies.
自ら物を組み立てるのです
of robot visions become possible.
実現できるのです
about the rules that fish schools use.
かなりの部分を理解しました
the bodies to go with that,
with a fish school of our own creation.
シュノーケリングを楽しめるかもしれません
システムの開発を通じて
the mathematical and the conceptual tools
数学的、概念的なツールを活用して
of collective power,
生み出すのに一歩近づいており
of future applications,
様々なことに応用できます
that build flood barriers
that could pollinate crops
ハチ型ロボットのコロニーとか
that monitor coral reefs,
水中ロボットの群れとか
and we thinking about programming
衛星集団を
how to design the rules of engagement
good collective behavior
鍵となります
rules for insects and for fish
ロボットに関わる規則について
to our own human collective?
当てはまる規則はどうでしょうか?
that I'd like to leave you with
それ自体が
of collective intelligence,
体現するものですが
fish schools that I study,
美しい魚の群れとは違い
evolutionary path to walk.
もっともっと長く続くと思うのです
the science of robot collectives,
科学の発展に取り組むだけでなく
and thinking about rules
科学に関わる共同体として
our own scientific collective.
努めています
determines what science gets done.
科学でできることが決まる」
that they could stand here
いつかここに立って
信じて育ち
not just to understand but to change
理解するだけでなく
impacts their everyday lives.
と信じています
our own human collective,
動かしていけると信じています
it will be beautiful.
それは素晴らしいものになるでしょう
ABOUT THE SPEAKER
Radhika Nagpal - Robotics engineerTaking cues from bottom-up biological networks like those of social insects, Radhika Nagpal helped design an unprecedented “swarm” of ant-like robots.
Why you should listen
With a swarm of 1,024 robots inspired by the design of ant colonies, Radhika Nagpal and her colleagues at Harvard’s SSR research group have redefined expectations for self-organizing robotic systems. Guided by algorithms, Nagpal’s shockingly simple robots guide themselves into a variety of shapes -- an ability that, brought to scale, might lead to applications like disaster rescue, space exploration and beyond.
In addition to her work with biologically inspired robots, Nagpal helped create ROOT, a simple robot to teach coding to would-be programmers through a simple user interface suitable for students of all ages.
Radhika Nagpal | Speaker | TED.com