Drónok, amelyek úgy repülnek kötelékben „saját akaratukból”, mint a madarak. Hogyan fejlesztették ki őket, hogyan működnek, mire használhatók? Erről kérdeztük Vásárhelyi Gábort, az ELTE biológiai fizika tanszékének tudományos főmunkatársát.

- Néhány éve nemzetközi tudományos szenzációt jelentett a magyar kutatócsoport találmánya, a csoportos drónvezérlés.

- Az ELTE biológiai fizikai tanszékén 2009-ben kezdtük el azokat a csoportos mozgásokkal, csoportos intelligenciával kapcsolatos kutatásokat, amely az önműködő, önszerveződő drónrajok feltalálásához is vezetett. A megközelítésünk egyedisége abból eredt, hogy az élőlényeknek a csoportos döntéshozatali mechanizmusait vizsgáltuk, és utána olyan drónokat építettünk, amik ugyanilyen elvek alapján, egymással beszélgetve voltak képesek különböző feladatoknak az önszerveződő megoldására.

- Mivel repülő eszközökről van szó, nyilván elsősorban madarakat tanulmányoztak, de úgy tudom, emberi csoportos mozgásokat is elemeztek.

- A csoport mozgás jelentéskörében az a lenyűgöző, hogy az élet legkülönbözőbb fejlettségi szintjén álló élőlények is nagyon hasonló elvek alapján, egyszerű helyi szabályok alapján tudnak globális mintázatokat létrehozni. Tehát ha egy baktérium-csoportot megnézünk, ugyanúgy kavarognak, mint ahogyan például az emberek mennek a metróban, vagy a birkák, amikor terelik őket. Tehát sokszor nem az élőlények intelligenciája számít, hanem az egymás közti interakció. Az az izgalmas ebben, hogy nagyon egyszerű interakciókból jöhet létre nagyon komplex közös teljesítmény.

- Az evolúció elveit is figyelembe vették a drónokat irányító algoritmusok megalkotásakor?

- Az evolúció kicsit más aspektus, tulajdonképpen egy hangoló, optimalizáló eszköz, amellyel egy bonyolult rendszer állapotát lehet megváltoztatni és eredményesebbé tenni. Az evolúcióban vannak utódok, mutáció, kiválasztódás, szaporodás – ezeket nagyon egyszerű algoritmizálni és számítógépeken futtatni. Amikor megalkotjuk azokat a nagyon bonyolult modelleket, amelyek a drónjaink agyában futnak, ezeket a modelleket is valamiképpen hangolni kell, és az automatikus hangoláshoz használjuk fel az evolúciót. Párhuzamosan futtattunk szuperszámítógépeken több tízezer stimulációt, kiválasztjuk a legjobbakat, azokat egy kicsit megváltoztatjuk és előbb-utóbb kialakul az a megoldás, amely azt csinálja, amit szeretnénk.

- Az előbb Ön a „csoportos intelligencia” kifejezést használta. Ez mit jelent az Önök gyakorlati munkájában?

- A természetnek nagyon izgalmas struktúrája, hogy bármilyen szinten megnézzük a világegyetemben található dolgokat, azok önmagukban kisebb részegységekből állnak és egyúttal nagyobb egységeknek a részei, amelyek minőségileg új dolgot hoznak be. Például egy molekula nemcsak az atomoknak az összessége, a fehérjék pedig a molekulákhoz képest jelentenek új szintet és így mehetünk egyre feljebb. Intelligencián általában az embereknek és más élőlényeknek az egyéni intelligenciáját szoktuk érteni, de amikor élőlények csoportja dolgozik valamin összehangoltan, akkor megint csak a komplexitás új szintjére jutunk. Ezt nevezzük csoportos intelligenciának. Egy raj minőségileg új dolgot tud létrehozni az egyedekhez képest. Egy társadalom, egy nagy közösség nem simán az embereknek a közössége, hanem merőben új dolgokat létrehozó egység, és ugyanez érvényes a drónokra is.

- Jelenleg a csoportos drónvezérlésben az egyenrangú szerveződésnél tartanak, de a jövőben elképzelhetőnek tartják a hierarchikus szerveződést is. Tehát egy robotközösségben is létrejöhetnek az emberihez hasonló társadalmi rétegződések?

- Mi a hierarchiát nem egyfajta fennmaradó státusként próbáljuk bevezetni, hanem inkább csak a pillanatnyi döntésekben. Amikor egy csoportban sok drón akar valamit, nem a demokrácia a legjobb döntési helyzet, amikor a többség akarata érvényesül. Bizonyos helyzetben érdemes egyes drónokat kiemelni és nagyobb hatalommal felruházni. Ha például egy egész csapat megy egy fal felé és az első drónok ezt észlelik, a csapat többi részének érdemes hallgatnia az elől lévőkre, mert ők új információkkal rendelkeznek. Így a döntéseket a körülmények által kialakított helyi hierarchia vezérli. Ha a modelljeinket ilyen módon építjük fel, sokkal hatékonyabban tud a rendszer reagálni a környezet változásaira.

- Végül is nemcsak az embereknél, hanem az állatoknál is megvannak a falkavezérek, vagy egy vándorló madárrajnál az, akit követnek.

- Igen, lehetnek olyan hardver-, vagy szofverbeli különbségek, amelyek eleve más kategóriába taszítják az egyedeket. A madarak között vannak olyanok, amelyeknek jobbak a navigációs képességeik, és a többiek rá hallgatnak. Ez az egyik irány, hogy egy meglévő, minőségbeli tulajdonság mentén van valakinek prioritása a többiekhez képest. De mi azt is csináljuk, hogy ha egyforma felépítésű, ugyanolyan szoftverrel ellátott drónjaink vannak, akkor is különbséget teszünk azzal, hogy kinek mennyi információ van a birtokában. Akinél az információ, annál a hatalom, és ez a drónrajban is tud érvényesülni.

- A drónok a köztudatban úgy élnek, mint katonai, vagy biztonsági célokra használt eszközök, de nemrégiben olvastam, hogy drónokkal lepleztek le például illegális erdőirtásokat az amazonasi esőerdőkben. Mire lehet használni még a csoportos drónokat?

- Jelenleg a világ fejlett részén már nem számít különlegességnek, hogy egy magánembernek van egy drónja, és azt a gyerekek is tudják irányítani. A következő szint, amikor a munkavégzéshez nem egy, hanem több drónt használunk. Minden olyan feladatnál, ahol időszűkében vagyunk, nagyon gyorsan kell egy nagy területet ellenőrizni vagy ezen belül valakit, vagy valamit megkeresni, igen hasznos lehet egy drónraj. Legismertebb felhasználójuk napjainkban a szórakoztatóipar, nagy számban gyönyörű formációkat hozhatnak létre az égen a tűzijátékot helyettesítve. A környezetet kevésbé szennyezik és jobban programozhatók. De számos országban valóban a hadsereg törekszik arra, hogy erőteljes megfigyelő, védekező, vagy akár támadó eszközökké fejlesszék őket. Ezeket sokkal nehezebb leszedni, mint a harci gépeket, nem annyira drágák, és ha a rajból kihullik egy, a többiek ugyanúgy tudják folytatni az akciót. Mi azt szeretnénk, ha a drónjaink ipari felhasználásba is bekerülnének, automatizált infrastruktúra-vizsgálatra, nagyobb helyek mobilkamerás felügyeletére…

- A robotika, a mesterséges intelligencia-kutatások és fejlesztések egyre inkább az autonómia felé tartanak. Ezzel együtt erősödnek a velük kapcsolatos félelmek. Önnek mi a véleménye erről?

- Az ipari forradalom kezdete óta látjuk az automatizáció számos előnyét és kárát. A félelmek általában az új technológiákat övezik, amíg nem tudják az emberek pontosan, hogy mire használják őket, mik a lehetőségeik, a korlátaik. A drónokkal is lehetnek valós félelmeink, hiszen olyan eszközökről van szó, amelyekkel bizonyos szempontból át lehet alakítani az egész társadalom működését és struktúráját. Gondoljunk például az emberi döntés nélküli katonai beavatkozások által felvetett etikai problémákra. Az autóforgalom alapjaiban alakította át a társadalmakat az elmúlt 100 évben, lehet, hogy a következő 100 évben a drónok teszik velünk ugyanezt.