Forskningsbloggen

Först ut i vår serie om FET Flagships är projektet CA-RoboCom – Robot Companions for Citizens. Syftet är att utveckla mjuka robotar i vid bemärkelse; det vill säga maskiner i mjuka material som är medvetna om sin omgivning och har en kognitiv förmåga att reagera på både sociala och fysiska händelser.

En pingisspelande robot. Har ingenting med CA-RoboCom att göra. Källa: Wikipedia.

Vetenskapligt består utmaningen i att utforska och simulera både beteende hos och designprinciper för levande varelser och medvetanden. Vi får hoppas att de kommer ihåg de tre grundreglerna för robotiken, såsom den utformades av Isaac Asimov.

Projektet leds av Sant’Anna-universitetet i Pisa.

För en dryg månad sedan skrev jag om att IBM:s superdator Watson skulle utmana USA:s två bästa Jeopardy-spelare. Nu har matchen gått av stapeln, över tre ronder, och Watson vann övertygande. En klart imponerande uppvisning, tycker jag. Finalrundan kan ses på Youtube:

Lite mer info om hur Watson interagerar med Jeopardy och programledaren finns i IBM:s blogg. Som en kommentator hos Ny Teknik konstaterar: Lite fusk kan man ju tycka att det är att Watson inte behöver tolka frågan (eller svaret) via hörsel och syn, som hans mänskliga motspelare, utan får frågan tillsänd sig som en textsträng.

Forskare vid Arizona State University har visat att myrsamhällen blir mer energieffektiva ju fler myror som ingår, rapporterar NSF. Detta i betydelsen att energiförbrukningen per myra blir mindre. Man har konstaterat detta genom att mäta hur mycket syre som förbrukas hos ett myrsamhälle som växer. Genom att färgmärka myrorna kunde man också konstatera att individers arbetsuppgifter blev mer och mer specialiserade ju fler myror som fanns i samhället. I ett litet samhälle måste enskilda myror utföra flera olika uppgifter, medan ett större samhälle kan dela upp plikterna på ett mer effektivt sätt. Detta är troligen orsaken till den minskade energiförbrukningen. Man avslutar med den smått filosofiska frågan om myror över huvud taget är individer, eller bara delar i superorganismen myrsamhället?

Pogonomyrmex californicus. Källa: NSF

En intressant parallell är en nyligen publicerad forskningsartikel som tittat på hur det samlade utsläppet av växthusgaser från en stad beror av stadens täthet, och konstaterat att tätare = effektivare. Referat och länkar finns på stadsbyggnadsbloggen hos Yimby Gbg. Intuitivt är de bakomliggande orsakerna de samma: bättre samutnyttjande av gemensamma resurser och effektivare uppdelning av uppgifter. Kan man då argumentera för att enskilda människor tappat sin rätt att kalla sig individer?

European Research Council (ERC) är ett tämligen nystartat organ under EU-kommissionen som administrerar Sjunde Ramprogrammets ‘Ideas‘-program. Det här är ett program som riktar sig mot vad som omväxlande kallas frontier/blue sky/curiousity driven research. Det handlar alltså om forskning som inte primärt försöker lösa ett specifikt problem utan snarare syftar till att fylla en kunskapslucka för att föra vetenskapen framåt och litegrann ”se vad som händer”.

ERC:s anslag är oerhört prestigefyllda och jättesvåra att få. Svenska forskare har dock haft hygglig utdelning. ERC firar just nu att man delat ut totalt 1000 anslag, och i samband med det har man publicerat en rapport med synopsis för några av de mest intressant projekten de finansierar (pdf). Det handlar om allt möjligt, tex molekylära robotar, förarlösa bilar, cancer, vukanutbrott, klimatet, neurologiska orsaker till penninghunger, exoplaneter, multikulturalism, etc.

De senaste åren har det dykt upp en hel del datorprogram för ”hjärngympa”. Ett exempel är Lumosity, där man kan utföra diverse övningar av tankeskärpa och simultankapacitet för att förbättra sin kognitiva förmåga. Nu visar emellertid en brittisk studie som publicerats i Nature att det inte finns någon tydlig inlärningseffekt av den här typen av övningar. Visst, man blir bättre på de specifika övningarna man utför, men det tycks inte finnas någon överföring av den här effekten till liknande kognitiva situationer. Resultaten är dock inte oomtvistade. Forskningsbloggen har för övrigt tidigare rapporterat om välgörande effekter av datorspelande.

I december rapporterade Nature att forskare hittat ett mönster i hur gerillakrig utkämpas som tycks vara universellt. Man fann bland annat ett exponentiellt samband mellan omfattningen hos en gerillaattack (räknat i antalet offer) och frekvensen hos attacker av samma omfattning. Det här sambandet har man bekräftat vid analyser av 54 000 händelser under nio stora krig, bland annat kriget i Irak 2003 – 2008.

Man har gått vidare och utvecklat en matematisk modell som bygger på hypotesen att gerillagrupper bildas och splittras baserat på den aktuella hotbilden, och att de genomför sina militära handlingar för att maximera sin mediaexponering.

Det är nog för tidigt, dock, att hoppas på att man kan förutsäga händelseförloppen i krigen. Och det tycks finnas delade meningar bland världens konfliktforskare om resultaten här. Men vissa mönster tycks finnas där, och det är alltid intressant.

Om man analyserar förekomsten av ord i ett språk, så finner man att det näst vanligaste ordet används ungefär hälften så ofta som det vanligaste, det därpå vanligaste förekommer med en tredjedels frekvens, och så vidare. Detta samband upptäcktes inom lingvistiken på 1930-talet och har kommit att kallas för Zipfs lag, efter lingvisten George Kingsley Zipf. Lagen tycks gälla för alla naturliga språk, och man har dessutom visat att den gäller även för stora textmassor där orden slumpats fram.

Zipfs lag säger att den relativa frekvensen hos ett ord är omvänt proportionell mot ordets rangordning. Mera generellt talar man också om högre ordningars samband med en högre exponent på rangordningen.

Nu rapporterar Physical Review Letters att man har hittat Zipfs lag i schack. Om man analyserar frekvens av spelöppningar och rangordnar dem efter popularitet visar det sig att de följer Zipfs lag med exponenten 2.

Bilister i en storstad borde kanske inte få bestämma själv vilka vägar de ska välja. Detta har visats av forskare från USA och Korea (se Physical Review Letters). De har använt sig av spelteori för att göra modeller av trafikflödena i Boston, New York och London, där kostnadsparametern har varit den sammanlagda restiden för samtliga resenärer. Det visar sig, när individuella resenärer inriktar sig på att minimera sin egen personliga restid (vilket man tenderar att göra i sådana situationer), att man hamnar i en så kallad Nash-jämvikt, som är en situation där ett socialt spel är ”låst” i ett icke-optimalt läge på grund av att ingen deltagare kan förbättra sin egen situation genom egna handlingar.

Spelteoretisk modell av Londons trafikleder. Genom att stänga av de streckade lederna skulle effektiviteten i systemet öka. Från Physical Review Letters.

I de studerade fallen ligger Nash-jämvikten väldigt långt från det socialt optimala läget, dvs den totala restiden skulle kunna förkortas avsevärt om resenärernas vägval kunde styras av någon med överblick över hela situationen. En sådan styrning är svår att implementera; man kan försöka exempelvis med vägtullar men erfarenhetsmässigt fungerar det inte särskilt bra. Något som däremot är lätt att implementera och som fungerar förvånansvärt bra är att stänga vissa trafikleder. Genom detta tvingar man resenärer att välja socialt mer optimala vägar. Detta är en konkret illustration av Braess’s paradox, och går stick i stäv med den traditionella strategin att bygga bort trafikproblem.

Min huvudprincip är att inte skriva om eller kommentera pseudovetenskap i den här bloggen, men med anledning av att ämnet varit uppe här tidigare så vill jag tipsa om en artikel i senaste numret av Folkvett (föreningen Vetenskap och Folkbildnings organ). Det är Francesco Lacerda vid Stockholms universitet som skriver om tveksamma röstanalystekniker som uppges kunna avslöja lögnare genom att identifiera olika mönster i röstljudet. Tack vare de senaste årens tekniska framsteg vad gäller persondatorers ljudupptagnings- och beräkningsförmåga kan man numera med stor lätthet sampla röstljud och utföra allehanda analyser av dess frekvensspektra. Detta har tydligen skapat en marknad för programvaror som uppges kunna fungera som lögndetektorer – helt utan vetenskapligt stöd, enligt Lacerda. Detta har varit uppe på forskningsbloggen tidigare, då ett paper av Lacerda drogs tillbaka från publicering efter att ett mjukvaruföretag som pekats ut som bluffmakare klagade hos förlaget. Artikeln i Folkvett kan läsas här. Dock inte förrän nästa nummer skickats ut till prenumeranterna.

Det har länge varit känt att människor som konsumerar alkohol i övermåttan mängd är mer benägna att ta risker, men man har inte varit på det klara med vad som har varit orsak och vad som har varit verkan; dvs om man dricker för att man är riskbenägen eller om man blir riskbenägen för att man dricker. Nu har emellertid amerikanska forskare med hjälp av beteendestudier på råttor visat hur det ligger till, rapporterar PNAS.

Man har konstruerat ett spel där råttorna kan välja mellan att trycka på en knapp och få två sockerpiller, eller att trycka på en annan knapp och få antingen inget eller fyra sockerpiller. Råttor som exponerats mot alkohol i ung ålder visar en tydligt större benägenhet för hasardspel och föredrar alltså den andra knappen. Effekten kvarstår även efter att råttorna slutat dricka.

Det här tyder på att alkoholmissbruk i unga år leder till någon slags permanent förändring i beslutsprocessen.