Charles Darwins evolutionsteori giver en forklaring på, hvorfor biologiske organismer synes som skabt til at leve på vores planet.
Denne fremgangsmåde beskrives typisk af kritikere som 'uintelligent' og baseret på tilfældige variationer uden retning.
Men på trods af dens succes modsætter mange kritikere sig teorien, fordi de ikke tror på, at levende skabninger kan udvikle sig i intervaller.
De hævder, at noget så komplekst som eksempelvis et dyrs øjne er nødt til at være et produkt af en intelligent skaber.
Jeg tror ikke, at man ved at påkalde en overnaturlig skaber nogensinde når frem til en videnskabeligt anvendelig forklaring.
Men hvad med intelligens, der ikke er overnaturlig?
Vores nye resultater, baseret på computermodeller, forbinder evolutionære processer med læringsprincipperne og intelligent problemløsning - uden at inddrage de højere magter.
Det indikerer, at selv om evolutionen måske startede i blinde, er den efter et par milliarder års erfaring blevet klogere.
Intelligens handler om den rigtige vinkel
Intelligens kan være mange ting. Nogle gange er det intet mere end at anskue et problem fra den rigtige vinkel.
\ Fakta
Intelligent design Ifølge teorien om intelligent design står der en intelligent skaber, en gud, bag livets opståen og udvikling: Livet er simpelthen for kompliceret til at have udviklet sig af sig selv. Livet på Jorden må derfor være formet og dannet af en form for intelligent væsen. Tilhængere af intelligent design fremfører deres argumenter på måder og med et sprog, som kan minde om naturvidenskabens. Tanken er det seneste forsøg på at tilføre kreationisme et skær af videnskabelighed som et opgør med den traditionelle videnskabelige evolutionsteori, som kreationisterne enten mener ikke er dækkende eller er direkte forkert.
En intelligent løsning kan være en anerkendelse af, at noget, du antog for at være en konstant, også kan være en variabel - ligesom papirets placering bag billedet af Charles Darwin her på siden.
Det handler altså om at nærme sig et problem med de rigtige 'byggesten'.
Med gode byggesten - for eksempel trekanter - er det let at finde en kombination af trin - måden man folder papiret på - som løser problemet ved gradvis forbedring - hver fold dækker mere af billedet.
Men med dårlige byggesten - folder, der skaber lange tynde rektangler - er det umuligt at finde en fuldstændig løsning (som illustreret på billedet længere nede på siden, red.)
Hos mennesker kommer evnen til at nærme sig et problem med et passende sæt byggeklodser fra erfaring - fordi vi lærer os ting.
Men indtil nu har vi troet, at evolution ved naturlig udvælgelse ikke kan lære. Den trasker derimod simpelthen bare afsted og pukler ubønhørligt løs med den samme hammer, der gradvist akkumulerer forandringerne, hvis de tilfældigvis viser sig at være gavnlige.
Udvikling af udviklingsevnen
Inden for datalogien bruger vi algoritmer - som for eksempel minder om de algoritmer, der ligger til grund for hjernens neurale netværk - til at forstå, hvordan læring fungerer.
Læring er ikke i sig selv mystisk - det kan vi få maskiner til at gøre med trin-for-trin algoritmer. Maskinelle lærings-algoritmer er en del af kunstig intelligens, som vi forstår ganske godt.
Læring indebærer justeringer af forbindelserne mellem neuronerne i det neurale netværk. Grundlæggende kan neuroner inddeles i to typer: aktiverende og hæmmende - i den retning, der leverer den største beløning.
Man kan med helt enkle metoder få det neurale netværk til ikke alene at løse problemer, men også til at blive bedre til at løse problemer over tid.
Mere effektiv evolution
Men hvad med evolution? Kan evolutionen blive bedre til udvikle sig over tid?
Idéen er kendt som evolutionens udviklingsevne (evolution of evolvability, red.). Udviklingsevnen afhænger af passende variation, selektion og nedarvning - Darwins grundsten.
Det er interessant, at alle komponenterne kan ændres ved tidligere evolution, hvilket betyder, at den tidligere evolution kan ændre den måde, som den fremtidige udvikling vil fungere på.
For eksempel kan en tilfældig genetisk variation gøre et dyrs ben længere eller kortere, men den kan også styre, om forben og bagben ændrer sig uafhængigt, eller om de korrelerer.
Tilfældig variation og selektion sikrer læring
Sådanne forandringer ændrer de byggesten, der står til rådighed for den fremtidige udvikling. Hvis tidligere udvælgelse har formet byggestene godt, kan det få den nye problemløsning til at forekomme let - let nok til at kunne løses med gradvise forbedringer.
Hvis eksempelvis længden på lemmerne har udviklet sig til at ændre sig uafhængigt, vil det kræve flere ændringer, der påvirker hvert led, at øge højden, og de mellemliggende stadier kan blive forværret. Men hvis ændringerne er korrelerede, kan individuelle ændringer være gavnlige.
Selve idéen om evolutionens udviklingsevne har eksisteret i nogen tid, men anvendelsen af læringsteori er begyndt at give dette område et meget tiltrængt teoretisk fundament.
Vores arbejde viser, at udviklingen af regulerende forbindelser mellem de gener, der styrer, hvordan generne kommer til udtryk i vores celler, har de samme læringsevner som neurale netværk.
\ Fakta
Darwins evolutionsteori Britiske Charles Darwins teori er blevet kendt som evolutionsteorien. Evolutionsteorien siger ikke noget om, hvor de simple organismer kom fra til at begynde med. I stedet siger den noget om, hvordan livet har udviklet sig fra meget simple organismer til den rigdom af avanceret liv, vi ser i dag. Udviklingen er foregået via tre vigtige mekanismer: 1) Variation. Det vil sige, at alle organismer, planter som dyr, er unikke og varierer, baseret på Darwins observationer af, at der er en betydelig variation mellem individerne inden for alle arter. 2) Naturlig selektion. Naturlig selektion, dvs. udvælgelse, er en mekanisme, der betyder, at den bedst tilpassede overlever. Der er ikke tale om en simpel mekanisme, men om alle de faktorer - det være sig held, tilfældighed, dygtighed osv. - der har indflydelse på, hvilke organismer der lever længe nok til, at de når at reproducere sig selv. 3) Nedarving. Selvom enhver organisme er unik, er de fleste af dens træk nedarvede fra dens forældre, og de fleste af dens træk vil på tilsvarende vis blive nedarvet til dens eget afkom.
Med andre ord udvikler det genetiske netværk sig på samme måde, som det neurale netværk lærer. Mens forbindelser i neurale netværk ændrer sig, så de maksimerer belønningerne, ændrer den naturlige selektion de genetiske forbindelser, så den øger egnetheden.
Evnen til at lære er altså ikke i sig selv noget, der behøver at være designet, den er et uundgåeligt resultat af tilfældig variation og selektion, når de handler på forbindelser.
Forbedring af neurale netværk gennem erfaring
Det har den spændende konsekvens, at evolution kan udvikle sig til at blive bedre til at udvikle sig på nøjagtig samme måde, som et neuralt netværk gennem erfaring kan lære at blive bedre til problemløsning.
Med andre ord er dét, der er intelligent, ikke eksplicit at 'tænke fremad' eller noget andet ikke-Darwin-agtigt. Det er udviklingen af forbindelser, der gør det muligt at løse nye problemer uden at se fremad.
Så når en evolutionær opgave, vi formoder, vil være svær (såsom at skabe et øje), viser sig at være mulig med en gradvis forbedring, skal vi måske erkende, at evolutionen var klog nok til at have byggesten, der får problemet til at forekomme så enkelt, i stedet for at konkludere, at den dumme evolution var tilstrækkelig.
Det er interessant, at Alfred Russel Wallace, som foreslog en teori om naturlig selektion samtidigt med Darwin, senere brugt udtrykket 'intelligent evolution' for at argumentere for guddommelig indgriben i udviklingen af evolutionære processer.
Hvis det formelle bindeled mellem læring og evolution fortsætter med at udvide sig, kan det samme udtryk blive brugt til at forudsætte det modsatte, altså mod en såkaldt guddommelig indblanding.
Richard A. Watson modtager støtte fra DSTL and EPSRC. Denne artikel er prindeligt publiceret hos The Conversation.
Oversat af Stephanie Lammers-Clark
\ Kreationismens historie
Kreationisme er den opfattelse, at verdens skabelse er foregået overkort tid, stort set som beskrevet i Bibelen.Kreationisme vandt frem blandt medlemmer af fundamentalistiske kirkesamfund i 1920'ernes USA som en kritik af evolutionsteorien, der blev afvist som ateistisk og uvidenskabelig. Det førte til, at flere stater forbød undervisning i evolutionsteorien.
Visse kreationistiske kredse søger især at påpege mangler og problemer ved evolutionsteorien for derved at styrke deres egen idé om et univers skabt af en intelligent designer, en gud, mens de accepterer for eksempel Jordens høje alder. Andre kredse er derimod langt mere bibeltro og insisterer på, at Jorden blev skabt på seks dage og har en alder på omkring 6.000 år, og at alt andet er en misforståelse.
Der er dog mange positioner mellem disse to ekstremer. Visse kreationister mener, at deres argumentation kan holde til en videnskabelig vurdering, og blandt amerikanske tilhængere findes mange, der påstår, at de udøver såkaldt ’skabelsesvidenskab’ (eng. ’creation science’). På visse kristne universiteter undervises for eksempel i argumentation mod evolutionsteorien, ligesom der også er grupperinger inden for andre trosretninger, som stiller spørgsmålstegn ved evolution.
Forskning vinder over kreationismen
Et almindeligt eksempel er i forhold til øjet, som også Charles Darwin anså for noget af et problem. Hvis noget synes umuligt at danne gennem evolution, må det være blevet skabt, lyder argumentet fra kreationisterne. Nyere forskning har imidlertid påvist måder, hvorpå strukturer kan udvikles, så de danner et stadig mere effektivt øje. Så som øje-eksemplet viser, er videnskab en proces, hvor der til stadighed ophobes og findes viden, herunder svar på gamle mysterier.
Heri ligger kreationisme-bevægelsens virkelige problem: Deres idéer, som de gerne vil kalde videnskabelige teorier, er uden videnskabelig substans og kan ikke efterprøves med almindelig anerkendt videnskab. Deres argumenter bliver derfor en snak om idéer og i sidste ende tro i stedet for.
(Kilde: Den Store Danske, mf.l.)
