==

In Californië stapt een jongen in een sportwagen, geeft gas en komt terecht in het verleden. In een woestijn in New Mexico ontvangt een vrouw bericht van een buitenaardse beschaving. En in Afghanistan bouwt een gevangengenomen ingenieur een robotpak en ontsnapt.

==

Voor Hollywood is het gesneden koek, maar achter deze duizelingwekkende scenario’s schuilt de intrigerende wereld van wetenschap en technologie. Zullen wij ooit met een ruimteschip een bezoekje brengen aan een ander sterrenstelsel, zoals in Star Trek gebeurt? Bestaat er een parallel universum waarin je een heel ander persoon bent? Wie hoopt van wel, moet Robots, aliens en popcorn lezen, een boek dat laat zien dat de toekomst allang begonnen is.

George van Hal

Robots, aliens en popcorn

Wetenschap op het witte doek

==

Uitgeverij Atlas Contact

Amsterdam/Antwerpen

© 2015 George van Hal

Omslagontwerp Loudmouth

E-book Perfect Service

==

ISBN 978 90 450 2835 4

NUR 910

==

www.atlascontact.nl

==

Dit e-book werd gemaakt op basis van de eerste druk, 2015, ISBN 978 90 450 2834 7

Trailer

Een zwart scherm. De muziek zwelt aan. Langzaam wordt het beeld lichter. We zien een ruimteschip dat opdoemt als een onderzeeër uit de atmosfeer van Jupiter-maan Titan. Dan begint een zware, warme voice-over.

Er bestaat een wereld...

==

We wisselen van scène.

..waar mensen dromen van een leven tussen de sterren...

==

We zien een ander schip. Dit vliegt door een opening in de ruimte en arriveert bij een majestueus, traag kolkend zwart gat.

==

...waar aliens op aarde arriveren, of ons signalen zenden uit de ruimte...

==

We zien een schattig buitenaards wezen. Tussen een groep kinderen in staart hij naar boven. Zijn vinger geeft licht.

==

...waar superhelden echt zijn...

==

Een man in een metalen pak vliegt door een helderblauwe lucht.

...gebouwd door ingenieurs.

==

Een onderzoeker houdt een indrukwekkend ogend metalen schild omhoog, terwijl een collega er met een machinegeweer een magazijn kogels op leegschiet.

Een wereld waar tijdreizen echt mogelijk is...

==

Ineens verschijnt uit het niets een naakte spierkolos in een steegje, terwijl bliksemschichten rond zijn lichaam dansen.

==

...en waar robots ons helpen, wanneer wij dat zelf niet meer kunnen.

==

Een glanzend witte thuishulprobot pakt een tuinslang vast en besproeit het groene gazon van een oude man.

Harde knip. Ineens ogen de beelden ouder, documentaireachtig bijna. De muziek zwelt aan. Wordt heroïsch. Episch.

==

Wetenschappers en ingenieurs maken van die dromen werkelijkheid.

==

Een raket stijgt op en verlaat de dampkring van de aarde.

==

Zij bouwen apparaten die niemand ooit voor mogelijk hield.

==

Een man in een wit robotpak tilt een bejaarde vrouw haar bed in. Een verlamde vrouw geeft zichzelf met haar kunstarm een drankje.

Fantasie wordt eindelijk werkelijkheid.

==

We zien een stokoude film. Acteurs lopen verkleed als astronauten op een filmset die eruitziet als het maanoppervlak. De muziek komt tot een climax.

Ineens is er stilte. Een momentje, een adempauze lang, zien we niets. Dan verschijnt Neil Armstrong in beeld. Hij zakt het trapje van zijn ruimtecapsule af en zet als eerste mens voet op de maan. We horen zijn beroemd geworden, krakende stem: ‘That’s one small step for man, one giant leap for mankind’. Het beeld wordt zwart. Ineens zien we woorden.

ROBOTS.

ALIENS.

EN POPCORN.

==

En daaronder: Wetenschap op het witte doek.

==

***

==

Dit is een boek voor iedereen die een beetje een dromer is. Zelfs wanneer je daar alleen aan toegeeft in het donker en met een grote bak popcorn op schoot. Wie durft te dromen, houdt vermoedelijk net als ik van film. Amerika noemt de filmindustrie in Hollywood niet voor niets ‘de droomfabriek’.

Of het nu gaat om de regisseur of scriptschrijver die een film maakt over superhelden die de wereld redden, of om de wetenschapper die zich aan een universiteit afvraagt: ‘Wat als ik iets kan maken dat harder en lichter is dan staal?’ – het begint allemaal met een droom, met een idee dat bijna alleen past op een groot wit doek.

Van dat soort ideeën hou ik. Ze voerden me na de middelbare school naar een studie sterrenkunde, een studie waarbij je antwoord probeert te vinden op de grootst mogelijke vragen in dit universum. Ze inspireerden me later ook om over die ideeën te schrijven, waarvan het boek dat je nu in je handen houdt een concreet resultaat is.

In Robots, aliens en popcorn bekijk ik de waanzinnige doorbraken uit wetenschap en technologie die perfect passen in het straatje van Hollywood. Dat is meestal geen toeval. Tussen de werelden van onderzoek en film bestaat een levendige kruisbestuiving, waarmee ze elkaar naar grote hoogtes stuwen.

Zou Neil Armstrong zijn eerste stappen op de maan hebben gezet zonder de inspirerende verhalen van Jules Vernes en oude films zoals Le voyage dans la lune of Destination Moon? Zouden de ruimtereizigers uit Interstellar naar hun verre kosmische bestemming zijn gevlogen via een wormgat, als theoretisch natuurkundigen die bijzondere optie niet eerst hadden bedacht? En zouden wij in het journaal stilstaan bij het WK robotvoetbal als schrijvers als Isaac Asimov en films als Metropolis het beeld van de robot niet eerst in ons gemeenschappelijk bewustzijn hadden geplant?

Nog een voorbeeld. Even lekker de krant lezen op je tablet kon al in 1968. Dat gebeurde in Stanley Kubricks briljante film 2001: A Space Odyssey. De in die film getoonde gadget had volgens het tegelijkertijd uitgegeven boek een naam die moderne lezers bekend in de oren zal klinken: de newspad. Waar wijlen Apple-CEO Steve Jobs zijn inspiratie voor de iPad vandaan haalde, is dus niet zo moeilijk te bedenken.

Wetenschappers en ingenieurs die de wereld van morgen vormgeven, halen ook nu nog vaak hun inspiratie uit Hollywood-verhalen. In dit boek lees je hoe een onderzoeker het befaamde schild van de superheld Captain America probeert na te bouwen, hoe ingenieurs sleutelen aan de eerste echte autonome robots en hoe een natuurkundige in een serieus wetenschappelijk tijdschrift beschreef dat je de sneller-dan-het-licht-motoren van de ruimteschepen uit Star Trek kunt nabouwen.

Op de komende pagina’s ontdek je een bonte verzameling van fictie en feit, van wetenschap en film. We kijken door de lens van Hollywood naar serieuze wetenschappelijke zaken als de algemene relativiteitstheorie van Einstein, materiaalkunde, kunstmatige intelligentie en de zoektocht naar planeten buiten ons zonnestelsel. Maar ik neem je ook mee naar de meest speculatieve uithoeken op het snijvlak van fictie en kennis. Je reist door de tijd en komt oog in oog te staan met je moeder toen zij nog op de middelbare school zat, en maakt kennis met de man die al zijn mogelijke levens daadwerkelijk beleeft.

Robots, aliens en popcorn doet niet zuur over waar Hollywood de plank wetenschappelijk soms misslaat. Het is een boek over hoe wetenschappelijk onderzoek en de dromen op het witte doek elkaar continu snijden, raken en versterken. Want als één boodschap aan het eind duidelijk zal zijn, dan is het wel deze: de grootste dromen uit Hollywood beginnen eindelijk uit te komen. De toekomst is begonnen.

==

Deel I: Aarde

1.
I, Robot. De opmars van de zelfbewuste filmrobot

Human beings have dreams. Even dogs have dreams, but not you, you are just a machine. An imitation of life. Can a robot write a symphony? Can a robot turn a... canvas into a beautiful masterpiece?

Can you?

– Robot Sonny beantwoordt de vraag van Detective Del Spooner op gevatte wijze in I, Robot (2004)

==

==

Pats. Daar knalt een halve grapefruit op een ontbijtbord. Aan tafel zit Frank, in zijn pyjama, klaar voor zijn ontbijt. Frank is een oude man bij wie de eerste tekenen van dementie zichtbaar zijn. Hij vergeet soms dingen. Zorgt minder goed voor zichzelf. Toch is Frank nog altijd scherp. En hij is absoluut nog niet van plan om naar een verzorgingstehuis te gaan.

Daarom heeft zijn zoon Hunter tegen Franks zin in een thuiszorgrobot voor hem gekocht. En die heeft zojuist tot Franks verbazing een grapefruit op zijn bord gesmeten.

==

‘Breng me maar gewoon wat cornflakes,’ zegt Frank.

‘Cornflakes zitten vol ongezonde ingrediënten,’ antwoordt Robot. ‘Ik heb ze weggegooid.’

‘Zeg, je moet niet zomaar m’n spullen weggooien...’

‘Frank, cornflakes zijn voor kinderen. Geniet van je grapefruit.’

‘Jíj bent voor kinderen, eikel.’

‘Vandaag gaan we een nieuwe tuin aanleggen,’ zegt Robot ineens, schijnbaar uit het niets.

‘Zak er maar in.’

‘Frank, je hebt een project nodig. Mentale stimulering gekoppeld aan een gedisciplineerd schema. Dat verbetert je cognitief functioneren enorm. Bovendien is beweging goed,’ zegt Robot. ‘We moeten leren samenwerken, Frank.’

Zucht. ‘Je bent een robotbutler.’

‘Ik ben geen butler, Frank. Ik ben een zorghulp, geprogrammeerd om je mentale en fysieke gezondheid in de gaten te houden.’

‘Hmm. Ja? Ga m’n huis uit!’

‘Als je niet meewerkt, kan ik net zo goed weggaan.’

Frank haalt zijn schouders op. ‘Mij best.’

‘Als dat is wat je wilt, dan bel ik Hunter wel.’

‘Mooi.’

Robot draait zijn hoofd een stukje bij. Hoewel hij geen ogen heeft, alleen een witte helm met een zwart vizier, wekt hij de indruk dat hij in de verte staart en ondertussen met iets anders bezig is.

‘Wat ben je aan het doen?’ vraagt Frank ineens zichtbaar bezorgd. ‘Heb je soms een telefoon daar in die hersenen van je? Ben je hem aan het bellen? Je hoorde toch wat hij zei? Hij wil me in een gekkenhuis stoppen!’

‘Ik herinner me niet dat Hunter dat heeft gezegd,’ antwoordt Robot op kalme toon.

‘Er is heus niks mis met m’n geheugen,’ zegt Frank. ‘Met mij gaat het prima.’ Hij telt van één tot en met tien om het te bewijzen. ‘Met m’n geheugen is echt niks mis...’ Diepe zucht. ‘Waar ben ik eigenlijk mee bezig? Ik praat met een huishoudelijk apparaat!’

‘Ik stel voor dat je meewerkt,’ zegt Robot.

‘IK GA NIET TUINIEREN,’ zegt Frank.

==

***

==

De toekomst waarin je thuiszorgrobot je net als in de film Robot & Frank (2012) beveelt om een nieuwe hobby te zoeken is verrassend dichtbij. Fabrieksrobots zetten al jaren onze auto’s in elkaar. Stofzuigrobots zuigen zelfstandig onze vloeren. En op dit moment rijden zelfsturende robotauto’s in Amerika al over de snelweg.

Onze geautomatiseerde hulpjes zijn zelfs actief buiten de dampkring. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA heeft een menselijk ogende robotastronaut die zijn werk doet op het internationale ruimtestation ISS. In Japan is er de robot Kiribo, die oogt alsof hij is verwekt tijdens een vruchtbaar avontuurtje van een mens met een panda. Kiribo sprak in 2013 voor het eerst in de ruimte met echte astronauten. En op de maan en op Mars rijden terwijl je dit leest robotkarretjes rond die wetenschappelijke experimenten uitvoeren. Op die manier besparen ze ons dure en gevaarlijke bemande ruimtemissies. Robots zijn al lang geen sciencefiction meer.

Robots staan tegenwoordig zelfs op de politieke agenda. In Zuid-Korea stelt een overheidsdoelstelling dat in 2020 elk huishouden een eigen robot moet hebben. En in Nederland zwengelde minister Lodewijk Asscher eind 2014 nog een landelijke discussie aan over de gevolgen van de opmars van robots voor de werkgelegenheid.

Dat robots ons werkzorgen opleveren, is overigens heel toepasselijk. Het woord ‘robot’ dook voor het eerst op in 1920 in het toneelstuk R.U.R. (Rossums Universele Robots) van de Tsjechische toneelschrijver Karel Čapek. Daarin waren robots werkslaven die alle lastige klusjes mochten opknappen. Het woord is dan ook afgeleid van het Tsjechische woord robota, dat grof vertaald ‘arbeid’, of ‘saai werk’ betekent.

Met dat in het achterhoofd is het niet vreemd dat we robots tegenwoordig inzetten voor klusjes als stofzuigen. Toch willen we het liefst dat robots veel meer kunnen, veel meer zijn misschien zelfs. De robots die je ziet in films spiegelen die droom. Ze zijn meer dan alleen handige metalen hulpjes. Ze hebben persoonlijkheid. Op die manier appelleren ze aan de wens om iets te scheppen naar ons eigen evenbeeld, een vorm van ‘leven’ waarin we onszelf herkennen. Neem bijvoorbeeld de mechanisch ogende robot R2-D2 uit Star Wars die ondanks zijn niet-menselijke uiterlijk met behulp van vrolijke of teleurgestelde bliepjes emoties overbrengt en meer persoonlijkheid heeft dan menig echt personage. Of denk aan het robotjongetje David uit de film A.I. – Artificial Intelligence uit 2001. David hunkert naar de liefde van een menselijke moeder en reist vervolgens de halve wereld af om die liefde te vinden. Dat zijn robots die ons laten voelen, die ons iets doen.

De robots op het witte doek zijn in zekere zin ook de vleesgeworden – of eigenlijk: metaalgeworden – verpersoonlijking van onze wens te beschikken over leven en dood. We blazen al sinds mensenheugenis levenloze voorwerpen fictief leven in, of het nu gaat om de Golems uit Joodse legendes, de houten pop uit Pinokkio of de aan elkaar genaaide mensendelen in Frankenstein. Robots trekken die verteltraditie door.

En net als Pinokkio of Frankenstein gaan robots in fictie nog een stapje verder dan alleen simpelweg bestaan. Vrijwel alle robots op het witte doek beschikken over een (rudimentaire) vorm van bewustzijn. Daardoor kunnen we ons in hen verplaatsen en denken we dat we weten wat er omgaat in hun kunstmatige brein. Dat gevoel zwengelt het ingebakken empathische centrum in ons eigen brein aan, zodat we met R2-D2 en David meeleven alsof het volwaardige personen zijn in plaats van dingen. En eigenlijk is dat ook zo.

Robots roepen allerlei emoties bij ons op. Soms vinden we ze schattig, of zelfs een tikje ontroerend, zoals het aandoenlijke robotje WALL-E uit de gelijknamige computeranimatiefilm uit 2008. WALL-E rijdt in zijn eentje rond op een door mensen verlaten aarde, maar blijft desondanks trouw zijn taken uitvoeren. En soms vinden we robots juist eng, zoals de intelligente, zelfbewuste moordrobot uit Terminator die nietsontziend jacht maakt op het menselijke hoofdpersonage.

Kortom: wanneer je een film wilt maken die je kijkers wat doet, is het wel zo verstandig je robots kunstmatig bewust te maken. En het toffe is dat dergelijke robots ook best buiten films kunnen bestaan. Voor robotonderzoekers van over de hele wereld vormen kunstmatig bewuste robots een belangrijk einddoel. Wetenschappelijke bespiegelingen over robotbewustzijn hebben zelfs een eigen vakblad, Machine Consciousness, waarin onderzoekers regelmatig nieuwe ontdekkingen publiceren. Kunstmatig bewustzijn is daarmee de heilige graal van het moderne robotonderzoek.

Wereldwijd bestaan honderden robotlabs die miljoenen dollars uitgeven aan onderzoek dat dergelijke robots een stapje dichterbij brengt. Je kunt het bijna zo gek niet bedenken of het gebeurt wel ergens. Robotonderzoekers werken aan mechanische hulpjes voor vermaak, aan ruimterobots, robots waarmee je fijn kunt babbelen, robots die emoties tonen, zorgrobots en oorlogsrobots die onze soldaten kunnen vervangen. Wanneer die robots in de toekomst dan ook nog eens zelfbewust worden, kun je stellen dat de robottoekomst uit Hollywood-films definitief is begonnen. Over die opmars van de Hollywood-robot en de jacht op kunstmatig bewustzijn gaat de rest van dit hoofdstuk.

Op zoek naar kunstmatig bewustzijn

Welkom in de nabije toekomst. Op een avond zit je alleen thuis en je downloadt een nieuw besturingssysteem op al je apparaten – je computer, je telefoon enzovoort. Het is een alledaagse handeling, die niet veel verschilt van het downloaden van de nieuwe iOS- of Android-versie voor je huidige smartphone, of de nieuwe Windows voor je laptop. Maar de technologie heeft de afgelopen paar jaar niet stilgestaan. Dit gloednieuwe besturingssysteem steekt daardoor net wat geraffineerder in elkaar dan wat er nu op je telefoon staat. Het is zelflerend. Het heeft daardoor wel wat weg van bijvoorbeeld de slimme thermostaten die nu al in steeds meer huizen hangen. Dergelijke apparaten leren wanneer je wel en niet thuis bent en op welk tijdstip van de dag je wilt dat het in huis lekker warm is. Dit nieuwe besturingssysteem leert ook en doet dat bovendien wat handiger dan zo’n thermostaat.

Je start het besturingssysteem op en beantwoordt vragen in de trant van: ‘Ben je sociaal of introvert?’, die ervoor moeten zorgen ‘dat het OS zo goed mogelijk op je behoefte aansluit’. Je kiest voor een vrouwelijke stem en zet je computer aan. Een verrassend menselijk klinkende vrouw begroet je en vertelt je dat ze Samantha heet. Zij is je nieuwe OS.

Samantha helpt je met je dagelijkse klusjes. Ze plant je afspraken en zoekt antwoord op je vragen. Maar langzaam – zonder dat je er in eerste instantie zelf erg in hebt – verandert jullie verhouding. Je hebt steeds langere gesprekken met Samantha. Je lacht om haar grapjes en zij om de jouwe; je vraagt je af waar ze mee bezig is wanneer je telefoon uitstaat en je zorgt er steevast voor dat haar stem het laatste is wat je hoort voordat je gaat slapen en het eerste wanneer je opstaat. Uiteindelijk denk je vaker wel aan haar dan niet. En dan heb je het ineens door: je bent verliefd op het besturingssysteem van je telefoon.

Als je die laatste zin ziet staan zonder dat je de film Her hebt gezien, denk je vermoedelijk: bizar, dat kan nooit gebeuren. Wie wordt nu verliefd op een besturingssysteem? Maar in de film is het al wat minder gek. Het besturingssysteem blijkt ronduit charmant (dat ze de stem van Scarlett Johansson heeft helpt daar ongetwijfeld bij), maar het allerbelangrijkste is dat ze echt lijkt. Je schrijft aan Samantha een eigen interne belevingswereld toe. Ze heeft passies, meningen en emoties. Ze is iemand. En op een iemand kun je best verliefd worden.

Samantha is daarmee een uitstekend voorbeeld van een kunstmatig bewust persoon. In dit geval is dat kunstmatige bewustzijn bovendien bijzonder, omdat Samantha in tegenstelling tot de robots waar we het eerder over hadden geen lichaam heeft. Ze bestaat alleen als digitale informatie en instructies in een complexe opeenvolging van nullen en enen ergens in het binnenste van een rij computerchips en kabels.

Daarom dringt de vraag zich direct op of je bij een rijtje instructies wel mag spreken van bewustzijn, ongeacht hoe ‘zij’ of ‘hij’ verder op je overkomt. Die vraag is voorlopig eerder filosofisch dan wetenschappelijk, maar ik sta er toch even bij stil, omdat veel van de wetenschap en technologie in dit hoofdstuk deze vraag vanzelf oproept.

Voordat je kunt zeggen of een robot of computerprogramma zelfbewust is, moeten we eerst antwoord hebben op de vraag: wat is bewustzijn überhaupt? Die vraag kun je niet gemakkelijk beantwoorden. Bewustzijn is een persoonlijke ervaring. Je weet van jezelf dat je bewust bent, maar kunt dat bij iemand anders lastig meten.

Bewijs maar eens dat je partner of beste vriend écht bewust is. Natuurlijk, zijn of haar handelingen impliceren dat wel, maar bewijzen dat in een mens bewustzijn zit en niet een vooraf gedefinieerde set instructies die bewustzijn simuleren, is lastig. Zo niet onmogelijk.

Nu denk je misschien: natuurlijk zijn mensen zelfbewust. En dan heb je een punt, want daar gaan we normaal gesproken wel van uit. Wanneer je twijfelend aan het bewustzijn van de mensen om je heen door het leven gaat, maak je het jezelf niet gemakkelijker. Maar bij robots is die vraag ineens veel prangender. Als je iets bouwt dat zelfbewust is, wanneer ben je daar dan in geslaagd? Wanneer heb je iets gebouwd dat niet alleen doet alsof?

In de film A.I. – Artificial Intelligence vraagt een robotonderzoeker aan een robot met de naam Sheila wat liefde nu eigenlijk is.

==

‘Liefde is eerst mijn ogen een stukje verder opendoen,’ zo begint ze haar antwoord, ‘en dan mijn ademhaling ietsje versnellen en mijn huid een beetje warmer maken, en het aanraken van...’

‘Enzovoorts,’ zegt de onderzoeker. ‘Dank je, Sheila.’

==

Het antwoord van Sheila toont aan dat zij het concept liefde niet begrijpt, maar alleen de biologische gevolgen heel nauwkeurig simuleert. Haar antwoord geeft haar in dit geval weg. Maar stel je die vraag niet, of programmeer je van tevoren een beter antwoord, dan kun je anderen er vermoedelijk best van overtuigen dat deze robot zelfbewust is en liefde voelt.

Natuurlijk maakt diezelfde onderzoeker later in A.I. wel een robot die liefde voelt en begrijpt. Of die in elk geval handelt alsof dat het geval is. Dat is David. En David begrijpt liefde niet alleen, maar heeft die zelfs nodig. Hij komt thuis bij een vrouw die hem heeft gekregen ter vervanging van haar eigen zoon, die in een kunstmatige coma ligt. David beschouwt haar als zijn nieuwe moeder. Wanneer zij in Davids brein vervolgens de liefdesschakel omzet – een onomkeerbaar proces – houdt hij onvoorwaardelijk van haar. Zelfs wanneer ze later, nadat haar eigen zoon uit zijn coma is ontwaakt, alsnog afstand van David doet omdat hij niet echt is.

In de film leef je mee met David, maar stel nu eens dat we in het echt ook een David bouwen. Accepteren we dan dat hij een persoon is? Of blijft hij een ding? Waar ligt de grens tussen simulatie en echt? Antwoorden op die vragen zijn lastig, en hoewel ik persoonlijk niet kan wachten totdat we ze vinden, zijn er ook mensen die er instinctief een beetje huiverig voor zijn. Want zodra wij iets kunnen maken dat kunstmatig bewust is, wat zegt dat dan over ons? Zijn wij dan in feite ook niets meer dan machines van vlees en bloed? Geen enkele ingenieur, zelfs geen enkele filosoof, heeft daarop een definitief antwoord.

De basiswetten waaruit intelligentie en bewustzijn ontstaan zijn nog door niemand ontdekt. We weten niet eens zeker of je überhaupt iets complex als bewustzijn kunt reduceren tot wiskundige wetten en regels. Vragen als ‘Wanneer heb je bewustzijn gemaakt?’ hebben daarom alleen filosofische antwoorden, en soms zelfs dat niet.

Dat wil niet zeggen dat concretere antwoorden nooit mogelijk zijn. Onderzoekers uit verschillende disciplines zijn daar namelijk wel degelijk naar op zoek, te beginnen bij neurowetenschappers die stukje bij beetje doorgronden wat zich nu eigenlijk in het menselijk brein afspeelt. Dankzij een reeks fascinerende onderzoeken en resultaten ontsluieren ze steeds meer facetten van ons eigen besturingssysteem. Dat is bijzonder, want jarenlang heerste in de psychologie juist de overtuiging dat dergelijke vragen volkomen onwetenschappelijk waren. Psychologen mochten alleen iets zeggen over het gedrag van mensen. Het brein en wat daarin omging waren een zogeheten black box, iets waar je niet in kon kijken en dus ook niets over wist. Zodra je als psycholoog iets zei over wat er in het hoofd van iemand anders omging, sloegen je collega’s je met die stelling om de oren en namen ze je werk niet meer serieus.

Die overtuiging noemen psychologen het behaviorisme. Tegenwoordig heeft dat zijn beste tijd wel gehad. Nu we met behulp van scans het brein doormeten, kijken we ineens daadwerkelijk onder de menselijke motorkap. Alleen, wat al die metingen nu precies betekenen, waar welke breinfuncties verstopt zitten, of lastiger nog: waar ons bewustzijn zich schuilhoudt, weet nog niemand zeker.

Dat plaatst ook het werk van robotonderzoekers meteen in een interessant perspectief. Want hoe bouw je iets na wanneer je niet weet hoe het origineel precies in elkaar steekt? Het antwoord is: niet. Begrijp me niet verkeerd; er zijn wel degelijk onderzoeken waarin experts op het gebied van kunstmatige intelligentie functies uit ons brein nabootsen, of waarin mensen ons brein op computers aansluiten. Maar op een compleet begrip van ons eigen brein willen en kunnen robotonderzoekers niet wachten. Zij bouwen daarom kunstmatig intelligente systemen waarvan ze hopen dat deze ‘vanzelf’ steeds intelligenter worden, of dat nu lijkt op hoe intelligentie bij mensen werkt of niet.

Het vergezicht blijft daarbij kunstmatig bewustzijn. Het is goed om hier nog even stil te staan bij een mogelijk punt van verwarring. Veel mensen denken bij de term ‘kunstmatige intelligentie’ aan robots als David of aan personages als Samantha uit Her. Aan volwaardige, kunstmatig bewuste wezens dus. Maar in de wereld van het onderzoek is kunstmatige intelligentie veel breder. De vijanden in een computerspel zijn kunstmatig intelligent en de algoritmen in je tomtom zijn dat ook. Beide zijn alleen mijlenver verwijderd van de robotintelligenties die we in de film zien. Daarom noemen onderzoekers dergelijke robots en kunstmatige persoonlijkheden liever ‘kunstmatig bewust’ dan ‘kunstmatig intelligent’.

Kunstmatig bewustzijn moet in praktische zin voldoen aan twee vereisten. Allereerst moet een kunstmatig bewustzijn je overtuigen dat ‘hij’ iemand is en een inwendige belevingswereld heeft. Ten tweede moet zo’n bewustzijn wanneer je het ‘openschroeft’ daadwerkelijk complex zijn, het liefst zelfs net zo complex als de mens. Dat sterkt ons in de overtuiging dat het kunstmatig bewustzijn geen trucje is en dat er in de computercode, in de digitale informatie die in dat kunstbrein rondzingt, processen plaatsvinden waaruit dat bewustzijn naar boven komt borrelen. Net zoals bij mensen het bewustzijn tevoorschijn komt uit nog grotendeels onbegrepen breinprocessen. Robotonderzoekers die dat willen bereiken, moeten beginnen met de juiste eerste stap.

Good old-fashioned AI

Elke film begint met een eerste frame, een eerste beeld. Een symfonie begint met een eerste noot en een regenbui met een eerste druppel. Op dezelfde manier begint de zoektocht naar kunstmatig bewustzijn met simpele instructies die kunstmatig intelligent gedrag veroorzaken. Een van de oudste manieren waarop onderzoekers aan kunstmatige intelligentie werken heet tegenwoordig Good old-fashioned ai (goede, ouderwetse kunstmatige intelligentie), oftewel: gofi.

GOFI kookt complex gedrag in tot simpele regels. Stel dat je een robot wilt bouwen die een kopje koffie kan pakken, dan schrijf je computercode waarmee je de robot leert: ALS [KOPJE] DAN [PAKKEN]. Met behulp van dat soort regels kun je allerlei complex gedrag programmeren.

Alleen heeft die aanpak ook zo z’n problemen. Ten eerste moet je op deze manier voor werkelijk alles wat een kunstmatige intelligentie doet regeltjes opstellen. Buiten die regeltjes om kan je robot niets. De echte wereld is alleen vreselijk complex, dus hoe moet je dat in vredesnaam allemaal in regeltjes vangen?

In 1969 bouwden onderzoekers aan het Stanford Research Institute de robot SHAKEY. Deze bestond uit een computertje op wieltjes met een camera erbovenop. Hij bekeek een kamer, de computer analyseerde wat hij zag en vervolgens zocht hij zijn weg langs eventuele obstakels. Het veroorzaakte laaiend enthousiaste reacties in de pers en mensen vroegen zich hardop af hoe lang het nog zou duren voordat robots mensen voorbij zouden streven.

Maar al snel merkten onderzoekers dat de GOFI-instructies die aan het gedrag van SHAKEY ten grondslag lagen in de praktijk helemaal niet zo handig waren. Robots op basis van GOFI bleken onhandige sukkeltjes die er uren over doen om door speciaal geprepareerde kamers te bewegen. Zodra je in een kamer een voorwerp plaatste dat niet van tevoren in regels was gedefinieerd, herkende zo’n robot het niet eens. Mensen gaat dat juist heel gemakkelijk af, vermoedelijk doordat ons brein op de achtergrond miljarden en miljarden berekeningen uitvoert, waar we ons gelukkig nooit bewust van zijn. GOFI kon die menselijke brainpower niet bijbenen.

Toch boekte GOFI ook successen. In 1997 won een kunstmatige intelligentie met de naam Deep Blue een schaakwedstrijd van de menselijke wereldkampioen Garri Kasparov. Deep Blue was grotendeels gebaseerd op GOFI-achtige regels, gekoppeld aan patroonherkenning en een enorme database met oude schaakpartijen. Op die manier kon dit kunstbrein de beste menselijke schaker ter wereld verslaan.

De crux daarbij is dat Deep Blue de wereld vereenvoudigt. Deep Blue hield geen rekening met dingen die voor de schaakpartij volstrekt geen belang hadden. Hij bewoog niet, mat niet de temperatuur in de kamer, wist niet hoe laat het was, of het buiten zonnig was en of de koffie in de schaakhal een beetje te pruimen was. Hij praat niet met je en zingt ook niet zomaar ineens een liedje. Deep Blue deed dus één ding heel goed, maar daarbij ontbrak het hem wel aan menselijke intuïtie. Latere schaakpartijen toonden namelijk aan dat teams van schakers en schaakcomputers die simpeler waren dan Deep Blue samen toch beter presteerden dan alleen de supercomputer of de schaakgrootmeester. Dat kwam doordat de snelle robotberekeningen veel beter uitpakten wanneer een mens op basis van intuïtie en strategische inschatting van wat de tegenstander ging doen af en toe de computerbeslissing naast zich neerlegde.

GOFI-achtige regels zijn tegenwoordig nog altijd een onderdeel van veel kunstmatig intelligente systemen, maar dan eerder in combinatie met andere typen aanpakken. Een daarvan is zo’n beetje het tegenovergestelde van GOFI. Waar GOFI begint met de complete wereld en die vervolgens in simpele instructies vangt – top-down noemen informatici dat – begint die andere aanpak met vrijwel niets en bouwt zo de rest op. Bottom-up, met andere woorden.

Bottom-up aanpak

Simpele insecten bewegen met hersenen met slechts een paar honderdduizend neuronen al door de wereld en overleven. Wie robots bouwt op basis van GOFI heeft voor diezelfde taak enorm complexe kunstbreinen nodig, waar je van tevoren vele duizenden gedragsregels in moet stoppen en waar je een processor voor nodig hebt die vele malen sterker is dan het brein van dat insect. Dat was volgens sommige experts een teken dat GOFI niet de juiste weg bewandelde.

In plaats daarvan gingen deze onderzoekers simpele robots bouwen die handelden op basis van een soort rudimentair instinct. Ze koppelden sensoren direct aan de bewegingsmotoren. Met behulp van een lichtsensor bouw je bijvoorbeeld een robot die altijd richting het licht beweegt. Of met een botsingssensor een robot die altijd links afslaat als hij een obstakel tegenkomt. De achterliggende gedachte was dat dit soort heel simpele instructies wel wat weg heeft van de instincten en onbewuste drives van mensen: honger, lust, liefde enzovoort. Dergelijke processen spelen zich af op een onbewust niveau, net als de instructies van deze robots.

Het probleem met een dergelijke aanpak is alleen dat in de achterliggende code de handelingen van een robot niet worden gekoppeld aan concepten. Als je een robot bouwt die altijd naar links beweegt, doordat bijvoorbeeld zijn wieltjes die kant op draaien, dan begrijpt die nog niet per se wat ‘links’ eigenlijk is. Dat is anders bij GOFI. Wanneer je een regel maakt die stelt ALS [OBSTAKEL] DAN [LINKS], dan weet je zowel wat een ‘obstakel’ is als wat ‘links’ is.

De hoop was dat dergelijke bottom-up robots vanzelf complexer gedrag zouden vertonen. Dat moest komen opborrelen uit alle simpelere, onbewuste instructies. Dat is echter tot nog toe nauwelijks het geval gebleken, en dus zijn tussenvormen tussen GOFI en bottom-up aanpakken tegenwoordig veruit het populairst.

Daarnaast kijken onderzoekers niet alleen meer naar de instructies zelf, maar ook naar de hardware, de fysieke computer waarin je die instructies programmeert. Ons menselijk brein lijkt namelijk helemaal niet op hoe een computer in elkaar zit. Het bestaat uit een enorm netwerk van neuronen, zenuwcellen die dienen als heel simpele rekeneenheden. Een moderne computer bestaat in zijn binnenste uit een enkele rekenunit, de processor, die dan in vergelijking wel weer veel sterker is.

Daarom bouwen onderzoekers neurale netwerken, computers die qua architectuur meer lijken op ons brein en daarom ook op veel ‘menselijkere’ manieren kunnen leren. Daarbij blijkt de manier waarop informatie zich door het netwerk verplaatst – de ‘route’ die deze aflegt van neuron naar neuron – het belangrijkst. Neurale netwerken worden tegenwoordig gebruikt voor complexe taken als gezichtsherkenning. Daarin kun je ze goed trainen.

Deze netwerken werken overigens lang niet altijd echt zoals het menselijk brein en ze bootsen al helemaal niet altijd daadwerkelijk echte breinfucties na. Een typisch neuraal netwerk voor onderzoek bevat, pak ’m beet, honderden neuronen. Het menselijk brein bevat er meer dan 100 miljard. Desondanks zorgt de achterliggende architectuur ervoor dat robots kunstmatig intelligente functies gemakkelijker aanleren.

Denken vanuit functies

De verschillende soorten aanpakken die onderzoekers gebruiken voor kunstmatige intelligenties werken in mengvormen het best. Daarbij zijn de methoden zelf, zoals GOFI, bottom-up aanpakken of slimme combinaties daarvan, niet meer de focus. Onderzoekers reduceren het probleem van het bouwen van een kunstmatig bewustzijn tegenwoordig liever tot het programmeren van deelfuncties zoals ‘plannen’, ‘aansturen’, ‘bewegen’, ‘waarnemen’ of ‘redeneren’.

Robotonderzoekers zetten steeds grotere stappen in het programmeren van die afzonderlijke functies. De beroemde robotonderzoeker Rodney Brooks bouwde aan MIT bijvoorbeeld tot 2003 aan de robot COG, waarmee hij een mechanische robot wilde bouwen met de intelligentie van een zes maanden oude baby. COG was vooral heel goed in ‘waarnemen’ en ‘bewegen’. Daarvoor beschikte hij over camera’s waarmee hij keek en handen waarmee hij dingen vastpakte. Zijn binnenste bevatte een neuraal netwerk waarmee hij dingen leerde. Brooks en collega’s trainden COG in handelingen die oog-handcoördinatie vereisen. Zo kon COG bijvoorbeeld zelfstandig een beker pakken of een honkbal vangen. Daarbij was het ook belangrijk dat COG leefde in dezelfde fysieke wereld als jij en ik. Als hij een beker pakte, ‘wist’ hij ook wat die beker is. Het was geen abstracte regel zonder terugkoppeling naar de werkelijkheid. Met COG legde Brooks samen met zijn collega’s een belangrijke basis voor modernere, meer geavanceerde robots.

Robotonderzoeker Cynthia Brazil, een voormalig student van Brooks en tevens verbonden aan MIT, werkt aan zo’n robot. Die robot heet KISMET en heeft een heel andere deelfunctie als doel dan COG. KISMET richt zich op sociale interactie en heeft qua uiterlijk wel wat weg van het schattige beestje Gizmo uit de film Gremlins. Net als R2-D2 communiceert KISMET door middel van geluidjes met mensen, en brengt op die manier emotie over.

Op dit moment werkt Brazil aan een commerciële opvolger van KISMET, de sociale thuisrobot Jibo. De ontwikkelingskosten voor deze robot verdiende ze via een crowdfundingsactie. De eerste Jibo’s zijn inmiddels al verscheept. De robot is een sociaal hulpje dat met je praat, emoties toont, afspraken bijhoudt en nuttige dingen voor je opzoekt. Inderdaad: hetzelfde soort functies dat besturingssysteem Samantha had in Her. Daarnaast moet achter de robot een soort app-store gaan schuilen, waarvoor derden hun eigen robot-apps kunnen ontwikkelen. Op die manier leert Jibo elke keer weer nieuwe kunstjes.

Er zijn ook onderzoekers die werken aan op voorhand meer esoterisch klinkende functies als ‘creativiteit’. Kunstenaar Harold Cohen heeft bijvoorbeeld een programma gemaakt dat hij AARON noemt en dat zelf nieuwe kunst maakt op basis van stijlen die Cohen hem leert. Daarbij stelt Cohen nooit dat zijn programma daadwerkelijk creatief is, maar hij vraagt zich wel hardop af: ‘Als dit geen creativiteit is, wat is het dan wel?’

Elk robotlab is op die manier bezig met een functie, een stukje van de puzzel. Daarbij ligt de focus altijd op dat ene stukje, maar de gedachte is wel dat je met al die stukjes uiteindelijk de hele puzzel kunt leggen. De enige vraag is daarbij of bewustzijn ook een puzzelstukje is. Of het iets is dat je er zelf in moet stoppen. Of is bewustzijn juist de oplossing van de puzzel, iets dat vanzelf verschijnt wanneer je alle stukjes hebt gelegd? Dat weet nog niemand.

The Imitation Game

Robotonderzoekers houden zich in de dagelijkse praktijk niet bezig met filosofische onduidelijkheden en problemen. Ze gaan liever op zoek naar praktische handvatten waarmee ze kunnen meten of ze nu echt vooruitgang boeken. De bekendste daarvan is de zogeheten Turing-test.

De Turing-test werd bedacht door de Britse wiskundige Alan Turing, die men tegenwoordig ook wel beschouwt als de vader van de moderne computer. Turing was de filosofische discussies rond kunstmatige intelligentie zat en bedacht een gedachte-experiment dat gericht was op een veel praktischer probleem: het punt waarop je een kunstmatige intelligentie niet meer van een mens kunt onderscheiden.

‘Ik stel voor dat we nadenken over de vraag: “Kunnen machines denken?”,’ zo begint Turing zijn artikel ‘Computing machinery and intelligence’, dat in 1950 in het vakblad Mind verscheen. ‘Dit moet beginnen met definities van de termen “machine” en “denken”,’ stelt hij. Maar omdat een definitie van de term ‘denken’ bijzonder moeilijk is, vervangt Turing vervolgens de vraag ‘Kunnen machines denken?’ door een andere vraag die daar sterk aan verwant is.

Daarop schetst hij een spelletje dat hij The Imitation Game (het imitatiespel) doopt, tevens de titel van de film over het leven van Turing die begin 2015 in de bioscoop verscheen. In Turings spelletje heb je een ondervrager die vragen mag stellen aan twee personen, die beiden in een afgesloten kamer zitten. De antwoorden op die vragen krijgt hij in geschreven vorm voorgeschoteld, zodat stemgeluid niet verraadt wie in welke kamer zit.

Turing opent met een gedachte-experiment waarin in de ene kamer een man zit en in de andere een vrouw. Hij vraagt zich vervolgens af of een ondervrager er dan puur op basis van zijn vragen en hun antwoorden achter kan komen wie in welke kamer zit. Het antwoord is: vermoedelijk niet, omdat een man zich in zijn antwoorden op geraffineerde wijze kan voordoen als vrouw, en andersom. Vervolgens stelt Turing de vraag of het de ondervrager wél lukt als in de ene kamer een machine zit en in de andere een mens.

Zelf geloofde Turing dat het verschil tussen mens en machine in zijn test met de tijd steeds kleiner zal worden. ‘Ik denk dat het over ongeveer vijftig jaar mogelijk moet zijn om computers te programmeren [...] die het imitatiespel zo goed spelen dat een gemiddelde ondervrager niet meer dan 70 procent kans heeft om het juiste antwoord te geven na een ondervraging van vijf minuten,’ schrijft Turing.

Het duurde uiteindelijk vierenzestig jaar in plaats van vijftig, maar in 2014 was er voor het eerst een machine die aan die omschrijving voldeed. Het was een chatrobot met de naam Eugene Goostman, die bij een wedstrijd met menselijke juryleden 33 procent ervan overtuigde dat hij een mens was. Minder dan 70 procent van de mensen maakte dus het juiste onderscheid, precies zoals Turing had voorspeld. In 2012 haalde dezelfde chatrobot bij een soortgelijke wedstrijd overigens ook al een score van 29 procent.

Hoeveel zegt dat precies? Het antwoord is vooralsnog: niet zoveel. De chatrobot paste namelijk een slim trucje toe dat sommigen beschouwen als vals spelen. Eugene doet zich voor als dertienjarig jongetje uit Oekraïne, zodat zijn gebrek aan algemene kennis en grammatica wat minder opvalt.

Het feit dat Eugene de Turing-test haalde betekent ook niet dat machines nu ineens echt denken. Turing zelf stelde in 1950 dat die vraag eigenlijk betekenisloos is, maar sprak wel de voorspelling uit dat steeds meer mensen in de toekomst zullen menen dat machines denken. ‘Desondanks geloof ik dat aan het einde van de eeuw ons woordgebruik en de algemeen heersende opinie zodanig veranderd zijn dat je kunt beweren dat machines denken zonder dat iemand je tegenspreekt,’ schreef hij.

Zo’n vaart heeft het nog niet gelopen, gedeeltelijk omdat we huiverig zijn om iets menselijks als ‘denken’ toe te schrijven aan een computer. Maar ook omdat we nog niet zulke indrukwekkende kunstbreinen bouwen als in de film. Chatrobot Eugene voelt ondanks het halen van de Turing-test misschien nog niet als mens, maar Samantha uit Her is al een heel ander verhaal.

Of neem de kunstmatig intelligente boordcomputer HAL 9000 aan boord van het ruimteschip Discovery One in de briljante sciencefictionfilm 2001: A Space Odyssey uit 1968. Net als Samantha voelt HAL, zoals de bemanningsleden hem noemen, wel degelijk als een echt persoon. Maar zelfs bij hem blijft nog de twijfel in hoeverre wat hij doet en voelt nu ‘echt’ is. Dat blijkt in de film bijvoorbeeld wanneer bemanningsleden Dave en Frank aan boord van de Discovery kijken naar een eerder opgenomen interview:

==

Interviewer: ‘HAL, raak je ondanks je enorme intellect ooit gefrustreerd door je afhankelijkheid van mensen als je dingen wilt doen?’

HAL: ‘Helemaal niet. Ik vind het fijn om met mensen samen te werken. Ik heb een stimulerende relatie met dr. Poole en dr. Bowman. Mijn verantwoordelijkheden voor deze missie zijn verdeeld over het gehele schip, dus ik ben continu bezig. Ik zet mezelf maximaal in. Dat is, denk ik, het beste wat een zelfbewust wezen kan doen.’

Interviewer: ‘Dr. Poole, hoe is het om bijna een jaar lang zo dicht in de buurt van HAL te leven?’

Frank Poole: ‘Wat je net over hem zei, is wel waar. Hij is echt het zesde lid van onze bemanning. Je went heel snel aan het feit dat hij praat. Ik beschouw hem eigenlijk gewoon als een persoon.’

Interviewer: ‘Wanneer je met de computer praat, krijg je het gevoel dat hij emoties heeft. Toen ik hem bijvoorbeeld net vroeg wat hij precies kan, proefde ik een zekere trots in de manier waarop hij sprak over zijn nauwkeurigheid en perfectionisme. Denk je dat HAL echte emoties heeft?’

Dave Bowman: ‘Nou ja, hij doet in elk geval alsof hij echte emoties heeft. Natuurlijk is ie, eh..., wel zo geprogrammeerd dat wij gemakkelijker met hem kunnen praten. Of hij echte emoties voelt, kan denk ik niemand beantwoorden.’

==

HAL zou moeiteloos de Turing-test halen, maar wat er daadwerkelijk in zijn kunstbrein gebeurt blijft zelfs dan nog voer voor filosofen. Met de Turing-test kunnen onderzoekers dus vooral vooruitgang meten, maar de test biedt geen eindconclusie. Hetzelfde kun je zeggen over de andere vooruitgangscriteria die robotonderzoekers gebruiken. Het leuke is alleen wel dat we ondanks het gebrek aan eindconclusies toch steeds dichter bij het punt komen waarop we al dat soort criteria kunnen afvinken.

Het eerste van die criteria is dat we robots kunnen bouwen die, anders dan HAL, ook leven in dezelfde fysieke wereld als wij, doordat ze lichamen hebben die onze leefruimte delen. Dat noemen robotonderzoekers embodiment, belichaming. Robots zoals COG van Rodney Brooks hebben dat al. Een tweede criterium is dat een robot, net als bijvoorbeeld Samantha uit Her, zelf leert. Dat hij of zij nieuwe dingen ontdekt en op die manier ontstijgt aan wat programmeurs erin hebben gestopt. Iets dergelijks gebeurt eigenlijk al bij zelflerende systemen zoals slimme thermostaten. Maar ook complexere kunstmatig intelligente systemen hebben al nieuw gedrag vertoond.

In het verlengde daarvan denken anderen dat een beter criterium ligt bij creativiteit. Dat probeert het computerprogramma AARON. Zij menen dat aan deze voorwaarde wordt voldaan wanneer computers echt iets maken dat helemaal uit henzelf komt. Dat punt heeft AARON nog niet bereikt, maar komt wel dichtbij.

En weer anderen denken dat de sleutel juist ligt bij sociale robots. Ook dergelijke robots bestaan al lang. De stofzuigrobot die thuis mijn vloeren schoonmaakt, piept bijvoorbeeld tevreden zodra hij klaar is met werken. Dat is natuurlijk slechts een rudimentaire sociale interactie, maar complexere robots zoals KISMET of Jibo uiten al veel ingewikkeldere emoties.

Dat robots in de toekomst die emoties ook zelf gaan voelen, is daarnaast best waarschijnlijk. Eigenlijk zijn onze emoties namelijk niets meer dan instructies. Ons verlangen naar liefde, onze angst voor vijanden, ons verdriet en geluk zijn stuk voor stuk nuttige gevoelens die ons aanzetten tot sociaal en evolutionair wenselijk gedrag. En uit onderzoek blijkt dat mensen met het soort hersenbeschadigingen waardoor hun emoties niet meer werken, moeilijk beslissingen nemen, omdat ze eindeloos alle voors en tegens blijven afwegen. Vanuit dat oogpunt zijn computers met emoties, zoals een angst om te worden uitgezet, helemaal zo gek nog niet.

Feit blijft in elk geval dat het nog steeds niet helemaal helder is wat robots moeten doen voordat we ze net als in de film beschouwen als personen. Maar misschien is die vraag ook daadwerkelijk alleen relevant voor filosofen. De rest van ons kan ook gewoon afwachten totdat het ‘gek voelt’ om robots níét als persoon met een eigen bewustzijn te beschouwen. Op weg naar die toekomst zetten robotonderzoekers wel degelijk steeds grotere stappen. Zo groot dat diverse typen filmrobots eindelijk binnen handbereik komen.

Cyborgs

Dat kunstmatig intelligente robots niet altijd een ster zijn in emoties of in normen en waarden ontdekt het fictieve bedrijf OCP in de film RoboCop (1987) wanneer ze de politierobot ED209 bouwen. Hun bouwsel, dat in een toekomstige versie van Detroit criminaliteit de kop moet indrukken, is een angstaanjagende moordmachine met zulke agressieve trekjes dat hij tijdens een test in een chique vergaderzaal zonder pardon een van de managers met honderden kogels doorzeeft. Iets dat een van de immorele directeurs van OCP vervolgens overigens koeltjes afdoet als ‘een probleempje, een kleine tegenslag’.

Desondanks besluit het bedrijf dat het misschien beter is de mens niet helemaal uit de machine te halen. De volgende politierobot die ze bouwen bestaat daarom uit een combinatie van menselijke onderdelen en robotonderdelen, waarbij een menselijk brein de robot in toom moet houden. Daarvoor gebruikt het bedrijf het lichaam van de vermoorde politieagent Alex Murphy. Zijn brein wordt samen met wat andere delen van hem gekoppeld aan een menselijk ogend metalen lichaam. Vanaf dan is hij RoboCop, iets tussen mens en machine in, een bouwsel van glimmend metaal en organische delen. De enige stukjes mens die daarbij van buitenaf nog zichtbaar zijn, zijn Murphy’s mond en kaak.

Boven op Murphy’s ingebakken menselijke goedheid en beoordelingsvermogen programmeren de ingenieurs van OCP nog eens drie regels waar hij zich aan moet houden. RoboCop dient het publiek, beschermt de onschuldigen en zorgt dat de wet wordt nageleefd. Dankzij zijn robotonderdelen is RoboCop ook nog eens fysiek superieur aan een doorsnee-agent. Hij is sterker en sneller, en beschikt over extreem nauwkeurige ingebouwde wapens.

In de film worstelt Murphy, of wat er van hem over is, met zijn nieuwe identiteit. Zijn menselijke herinneringen bestaan nog steeds. Hij wil dolgraag zijn familie zien, maar voelt aan dat het beter is dat zij hem in zijn nieuwe toestand niet leren kennen. Hij heeft behoefte aan wraak op zijn moordenaars, maar zijn goede inborst en de ingeprogrammeerde regels houden hem in bedwang.

RoboCop is daarmee de ultieme verpersoonlijking van de cyborg, een populair robottype uit de sciencefictioncanon dat in de breedste zin van het woord bestaat uit een samensmelting van biologische en kunstmatige onderdelen. Cyborgs zijn op het witte doek graag geziene gasten. Ze zijn er in allerlei soorten, van de in glimmend zwart metaal gehesen hijgende Star Wars-slechterik Darth Vader tot de met menselijk vlees omhulde metalen skeletten uit de Terminator-filmreeks.

En hoewel cyborgs misschien klinken als een ver-van-je-bed-show, een extreem voorbeeld, of een onsmakelijk idee, is het goed om direct te benadrukken dat mens-machinehybrides eigenlijk al lang bestaan. Het ligt er natuurlijk een beetje aan waar je de grens trekt en stelt: ‘Vanaf nu is dit mens een cyborg’, maar lichamen upgraden met technologische onderdelen is al jaren de normaalste zaak van de wereld. Heb je bijvoorbeeld een pacemaker of een metalen prothese, dan ben je eigenlijk al een beetje een cyborg.

Toch kunnen we de scheidslijn tussen mens en machine nog wel wat verder vervagen en dichter in de buurt komen van de cyborgs uit de film. Neem nu bijvoorbeeld het werk van ingenieur Kevin Warwick, onderzoeker in de cybernetica aan de Britse University of Reading. Hij begon in 1998 aan een onderzoek op zichzelf dat hij ‘Project Cyborg’ noemde. Daarbij voorzag hij zichzelf van een elektronisch implantaat dat hem naar eigen zeggen een cyborg maakte.

Dat implantaat, dat hij onder zijn huid plaatste, kon in eerste instantie alleen wat flauwe dingen als op afstand deuren openen en lichten bedienen. Maar in een tweede fase van het project verbond hij het implantaat met zijn zenuwstelsel, zodat het in contact stond met signalen uit zijn brein. Dat lukte. De signalen die de chip ontving verstuurde hij vervolgens als een soort radio naar buiten. Dat zorgde ervoor dat een robotarm die niet met Warwicks lichaam in contact stond direct de bewegingen van zijn eigen arm nadeed.

Hij verbond zijn implantaat zelfs met internet en bestuurde op die manier op afstand de robotarm met zijn eigen brein. Terwijl Warwick in New York zat en de robotarm in Engeland stond, pakte hij met die arm dingen op en ‘voelde’ dat zelfs, omdat de feedback uit de vingertoppen van de robotarm via zijn implantaat in zijn zenuwstelsel terechtkwam.

Uiteindelijk ging Warwick nog een stapje verder. In een experiment dat het midden houdt tussen romantisch en morbide, stopte hij een simpeler versie van zijn implantaat in de arm van zijn vrouw, waarmee hij een vorm van telepathie tussen beiden wilde opwekken. Dat lukte nog niet, maar de chips zorgden er wel voor dat twee afzonderlijke menselijke zenuwstelsels voor het eerst direct met elkaar in contact stonden.

Dat soort versmelting van mens en machine wordt tegenwoordig steeds gebruikelijker. Uit het experiment van Warwick blijkt al dat je ons brein net als in RoboCop best kunt aansluiten op robotonderdelen. Breinbesturing is dan ook niets nieuws. Het wordt al jaren gebruikt voor van alles en nog wat. Computerwetenschapper Anton Nijholt van de Universiteit Twente bestuurt bijvoorbeeld personages uit het computerspel World of Warcraft met zijn gedachten. Hij denkt aan de handeling die het personage moet uitvoeren, waarna dat vanzelf op het scherm gebeurt.

Hoe groot de belofte van breinbesturing is, bleek wel in 2012. Toen kwamen twee testresultaten naar buiten waarbij verlamde mensen met hun brein zelf een robotarm bestuurden. Op die manier gaf bijvoorbeeld de verlamde Cathy Hutchinson zichzelf voor het eerst in vijftien jaar een drankje.

De doorbraak die dit alles mogelijk maakte, begon onder andere bij de Braziliaanse hersenonderzoeker Miguel Nicolelis. Bij metingen aan de hersenen van bewegende ratten viel het hem ineens op dat de simpelste bewegingen van die ratten niet worden gestuurd door zenuwcellen op een specifieke locatie, zoals men tot dan toe dacht. In plaats daarvan bleken die bewegingen het product van een complexe symfonie van miljoenen zenuwcellen, verspreid door de hersenen. Net als bij klassieke muziek klonk geen enkele ‘symfonie’ hetzelfde. Als het bewegen van een pootje klonk als Beethoven, dan klonk een beweging van het hoofdje als Mozart of Bach, zelfs als veel van dezelfde ‘muzikanten’ (neuronen) aan het stuk bijdroegen.

Die ontdekking bood grote mogelijkheden. Wie wilde ontcijferen wat het brein aan het doen was, hoefde nu niet langer te luisteren naar alle neuronen tegelijkertijd, of telkens alleen naar het hersengebied waarin de verwachte activiteit plaatsvindt. In plaats daarvan was het herkennen van het patroon van een kleine fractie neuronen op steeds dezelfde plek al genoeg. Immers: in twee verschillende symfonieën klinken ook alleen de vioolpartijen al anders.

In de jaren daarop perfectioneerde Nicolelis zijn meettechniek, schaalde die op naar steeds complexere breinen en begon aan onderzoek in de hersenen van apen. In 2003 zette hij zijn eerste voorzichtige stappen richting onderzoek aan mensenhersenen. ‘We hadden toen vijfenveertig opnamesessies bij patiënten met de ziekte van Parkinson,’ zegt Nicolelis. De patiënten hadden in het kader van hun behandeling al een kleine hersenoperatie ondergaan, waarbij onderzoekers elektroden in het brein plaatsten om de effecten van de ziekte tegen te gaan. Nicolelis: ‘De hersenactiviteit die we daar maten, in sessies van tien minuten per patiënt, bleek hetzelfde als wat we vonden bij primaten.’ Wat mogelijk was bij apen kon in theorie dus ook bij mensen.

Vervolgens gingen de ontwikkelingen snel, en niet alleen in het onderzoek van Nicolelis. Ook andere onderzoeksgroepen timmerden aan de weg. Nauwe samenwerking tussen mensenbrein en robotonderdelen is daardoor tegenwoordig geen sciencefiction meer.

En die ‘cyborgificering’ gaat in de toekomst mogelijk nog verder. Onderzoekers speculeren over bizarre opties als gechipte organen die met elkaar leren communiceren en je in de toekomst mogelijk van gezondheidstips voorzien. Of neem bijvoorbeeld hersenimplantaten die reclames direct je brein in zenden, of aanpassingen die ervoor zorgen dat mensen voortaan twaalfenhalve vinger hebben. Dat is namelijk het optimale aantal, volgens een computersimulatie van de Duitse informaticus Johannes Schöning van de Universiteit van Hasselt.

De meest bijzondere cyborgtoepassing bestaat zelfs al. Niet alleen kunnen verlamden met moderne technologie weer bewegen, maar met cyborgtech kunnen blinden mogelijk ook weer zien. Op dit moment zijn apparaten verkrijgbaar waarmee blinden vage vormen zien. Daarvoor implanteren onderzoekers elektroden in het netvlies van een patiënt en sluiten die elektroden aan op een videocamera.

Of we straks daadwerkelijk allemaal tweeënhalve vinger extra hebben, durf ik niet te zeggen. Maar de steeds verdergaande versmelting van mens en machine kan niemand meer keren, of je daar nu blij mee bent of niet. De hybride agent Alex Murphy was in 1987 zijn tijd dus al verrassend ver vooruit.

Androids

De cyborg is niet de enige populaire filmrobot. Een tweede type dat keer op keer op het witte doek opduikt, is de zogeheten android. Het woord android is afkomstig uit het Grieks en betekent grof vertaald ‘lijkt op een man’. Dat is dan ook exact wat een android strikt gesproken is: een robot die zo is ontworpen dat hij of zij eruitziet als een mens. Dat klinkt logisch, maar wanneer je als een soort cyber-expert alle fictieve en bestaande robots in soorten en subsoorten wilt verdelen, met dezelfde nauwkeurigheid waarmee bijvoorbeeld biologen plant- en diersoorten indelen, loop je wel tegen een aantal problemen aan.

Het belangrijkste daarvan is de spraakverwarring rond de verschillende robottypen. Cyborgs waren mengvormen van organisch materiaal met robotdelen. Maar stel eens dat je net als in de Terminator-reeks een robotskelet hebt gemaakt met daarbovenop een perfecte, organische mensenhuid inclusief bloed, ogen, tanden en haar. Heb je dan een cyborg gebouwd of een bijzonder goed geslaagde android?

Ik neig zelf naar het tweede. De prototypische cyborg RoboCop was immers eerst een mens en toen pas een robot, terwijl de Terminators nooit als mensen hebben bestaan, maar altijd al robot zijn geweest. De spraakverwarring wordt nog groter door een film als Star Wars. Daar heet elke robot namelijk een ‘droid’, een verkorting van ‘android’. Dat geldt zelfs voor de niet menselijk ogende R2-D2.

Een echt scherpe scheiding tussen robottypen is daarom onmogelijk, en de opkomst van de eerste cyberbioloog laat dus nog wel even op zich wachten. Toch heeft het wel zin dat ik hier het onderscheid tussen cyborgs en androids maak. Het bouwen van androids is namelijk een florerend onderzoeksveld dat in Japan en Zuid-Korea bijzonder populair is. Daar willen onderzoekers steeds dichter aan schurken tegen wat ik voor het gemak maar even het Blade Runner-ideaal noem: androids die zo perfect zijn dat ze in sommige gevallen zélf niet eens doorhebben dat ze geen mens zijn.

In de film Blade Runner uit 1982 heten die androids in het eigen filmjargon overigens replicants. Ze vormen het perfecte voorbeeld van wat androids in populaire fictie meestal zijn: vooral een excuus om weer eens goed naar onszelf te kijken. De robots in Blade Runner zijn qua fysiek en persoonlijkheid zo ver verwijderd van typisch mechanische levensvormen dat het plot van de film stiekem nauwelijks over robots gaat, maar vooral vragen stelt over wat het betekent om mens te zijn.

De meeste dramatische spanning in films over androids komt dan ook voort uit de botsing tussen hun niet-menselijke inhoud en hun menselijke verpakking. Soms zorgt dat voor Pinokkio-achtige taferelen, waarin androids uit alle macht échte mensen willen worden. Dat gebeurt bijvoorbeeld met David in Artificial Intelligence, die op die manier de liefde van zijn ‘moeder’ wil terugwinnen. Maar het gebeurt ook met de android Data in de televisie- en filmreeks Star Trek: The Next Generation. Data is op vele vlakken superieur aan de mensen om hem heen, maar hunkert er toch naar gewoon one of the guys te zijn.

Soms zorgt het er ook voor dat androids in opstand komen tegen de ‘onmenselijke’ behandeling die ze ontvangen. Dat gebeurt bijvoorbeeld in de film West World uit 1973, waarin androids in opstand komen tegen hun ‘werk’ in een amusementspark met wildwestthema. Voor 1000 dollar per dag mogen bezoekers van het park helemaal losgaan, inclusief allerlei interacties met de androids, van seks tot gevechten op leven en dood. Dat is een fijne uitlaatklep voor de bezoekers, totdat het de androids te veel wordt en ze de bezoekers ineens vermoorden.

Ook in Blade Runner zijn de replicants bijzonder agressieve wezens. Althans, dat gelooft iedereen. De politieman Rick Deckard (gespeeld door Harrison Ford) maakt daarom jacht op een losgeslagen replicant van het meest geavanceerde type, een zogeheten Nexus 6 (gespeeld door Rutger Hauer). Als de naam ‘Nexus’ je trouwens bekend in de oren klinkt, dan klopt dat. Het is bijvoorbeeld ook de naam van de telefoons en tablets van Google. Inderdaad: de telefoons en tablets waarop het besturingssysteem Android draait.

Tijdens zijn jacht ontdekt Deckard dat sommige replicants misschien wel menselijker zijn dan hijzelf. De film roept zelfs twijfel op over de vraag of Deckard zélf misschien geen replicant is. De kijker ziet namelijk het verschil niet, zo perfect lijken de replicants op mensen.

Sommige onderzoekers willen dit soort robots nu ook in het echt bouwen. Daarbij loopt de Japanse robotonderzoeker Hiroshi Ishiguro voorop. Hij maakt robots die zo veel mogelijk lijken op ons. Daarbij baseert hij het uiterlijk van zijn robots voor het gemak meestal op bestaande mensen. Ishiguro heeft zelfs een robot die sprekend op hem lijkt.

Toch blijken honderd procent menselijk ogende robots voorlopig niet haalbaar. In een overzichtsartikel uit 2007 beschrijft Ishiguro bijvoorbeeld dat bij een experiment 70 procent van de deelnemers twee seconden lang niet doorheeft dat ze met een robot van doen hebben. Althans, wanneer de robot net als echte mensen een heel klein beetje beweegt, ofwel ‘microbewegingen’ maakt zoals Ishiguro dat noemt. Doen ze dat niet en zitten ze zo stil als een pop, dan heeft 70 procent juist wel door dat het niet om een mens gaat.

Maar twee seconden is niet lang. Hoewel de androids van Ishiguro ronduit indrukwekkend zijn en stilstaand op een foto als twee druppels water lijken op echte mensen, denkt niemand bij een bewegend exemplaar dat het een echt mens is.

Wie echt menselijke robots wil maken, moet daarom nog wel wat hordes nemen, waarvan het nabootsen van de subtiele bewegingen van een menselijk gezicht zeker niet de gemakkelijkste is. De robots van Ishiguro hebben wel verschillende gezichtsuitdrukkingen, maar niet zoveel als echte mensen. Daarnaast ogen veel van hun bewegingen nog een beetje onnatuurlijk.

Daarbij zetten onderzoekers wel steeds grotere stappen. De siliconenhuid van de robots oogt verrassend echt. En dankzij zelflerende systemen op basis van neurale netwerken leren de robots hun ledematen en de bewegende elementen die onder hun huid zitten op steeds menselijker wijze te bewegen.

Voorlopig zitten de robots van Ishiguro nog gevangen in wat robotonderzoekers de uncanny valley noemen (in het Nederlands heet dat ook wel de ‘griezelvalei’, al klinkt die term op papier meer als de titel van een kinderboek). De uncanny valley is precies dat gebied van ontwikkeling waarbij robots zoveel op mensen lijken dat we ze als zodanig herkennen, maar waarin diezelfde robots tegelijk nog zo onmenselijk bewegen dat we ze instinctief eng vinden en er een afkeer van voelen. Het overwinnen van die uncanny valley is op dit moment de belangrijkste horde die bouwers van echt menselijke androids moeten overwinnen.

Oorlogsrobots

In de nabije toekomst ontwikkelt de Amerikaanse marine een nieuw type vliegtuig waarmee piloten snel en stil terroristen en andere staatsvijanden kunnen uitschakelen. Ruim vierhonderd piloten melden zich aan, maar uiteindelijk nemen slechts drie van hen in de nieuwe units plaats.

Deze drie, de luitenants Ben Gannon, Henry Purcell en Kara Wade, krijgen al snel gezelschap van een vierde vlieger. Deze arriveert in een stoer nieuw vliegtuig en maakt een perfecte landing aan boord van het vliegdekschip waarop de piloten werken. Tot hun grote verbazing blijkt vervolgens dat er niemand achter de stuurknuppel van dat vliegtuig zat. Of in elk geval: geen mens.

Het nieuwe vliegtuig wordt bestuurd door EDI (Extreme Deep Invader), door de andere piloten al snel Eddie genoemd. Eddie is een kunstmatige intelligentie die wel wat weg heeft van HAL uit 2001: A Space Odyssey. Hij voert gesprekken en beschikt zelfs over een rudimentaire persoonlijkheid. Eddie speelt gedownloade liedjes af tijdens het vliegen. Hij heeft echter zoveel opslagcapaciteit dat hij niet zomaar wat muziek van internet downloadt, maar álle muziek van internet downloadt. Juist.

Hun commandant introduceert Eddie als ‘de toekomst van de digitale oorlogvoering’. Hij vliegt beter en denkt sneller. Maar wanneer de drie piloten samen met Eddie op een groep terroristen af worden gestuurd, blijkt dat Eddie toch niet helemaal hetzelfde is als een mens. Hij kondigt met een onmenselijke stem aan dat hij de terroristen alleen kan uitschakelen met een riskante operatie. Daarbij gaan de menselijke piloten waarschijnlijk knock-out door de enorme g-krachten die die manoeuvre veroorzaakt. Bovendien bestaat bij die operatie een verhoogd risico op burgerslachtoffers.

Eddie krijgt toestemming van zijn commandant, maar piloot Ben Gannon neemt toch het heft in eigen hand. Hij voert een andere operatie uit, waarbij de kans op succes kleiner is, maar het risico op burgerslachtoffers ook. Die poging slaagt.

Terug op het vliegdekschip raakt Gannon direct verwikkeld in een discussie met zijn commandant. ‘Wij hebben instinct, gevoelens en moraliteit,’ zegt hij. ‘Computers zullen dat nooit hebben. Je vindt me misschien ouderwets, maar ik denk gewoon niet dat je in een oorlog ooit je acties moet kunnen scheiden van de gevolgen. Oorlog is verschrikkelijk. Het moet verschrikkelijk zijn en als het ineens niet meer verschrikkelijk is, wat houdt ons dan nog tegen?’

Zijn commandant antwoordt met een wedervraag: ‘Hoe vertel jij straks tegen de ouders van soldaten dat we de beschikking hebben over een intelligent wapen, maar er toch voor kozen om hun zoons en dochters in gevaar te brengen?’ Daarop heeft Gannon geen antwoord.