[논문 리뷰] Robots: the Century Past and the Century Ahead

Federico Pigozzi|arXiv (Cornell University)|2022. 04. 28.

Space Science and Extraterrestrial Life인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 로봇 공학이 순수한 '노예'에서 '생명 유사 기계'로 진화해야 한다고 제안하며, 전기로 작동하는 대사, 내재된 욕구, 몸이 있는 상태를 통합함으로써 존재론적 인식과 상호의존성을 가능하게 한다. 핵심 기여는 로봇 공학을 도구 제작이 아니라 권리가 있는 인공 생명체의 윤리적 창조로 재정의하는 것이다.

ABSTRACT

Let us reflect on the state of robotics. This year marks the $101$-st anniversary of R.U.R., a play by the writer Karel Čapek, often credited with introducing the word "robot". The word used to refer to feudal forced labourers in Slavic languages. Indeed, it points to one key characteristic of robotic systems: they are mere slaves, have no rights, and execute our wills instruction by instruction, without asking anything in return. The relationship with us humans is commensalism; in biology, commensalism subsists between two symbiotic species when one species benefits from it (robots boost productivity for humans), while the other species neither benefits nor is harmed (can you really argue that robots benefit from simply functioning?). We then distinguish robots from "living machines", that is, machines infused with life. If living machines should ever become a reality, we would need to shift our relationship with them from commensalism to mutualism. The distinction is not subtle: we experience it every day with domesticated animals, that exchange serfdom for forage and protection. This is because life has evolved to resist any attempt at enslaving it; it is stubborn. In the path towards living machines, let us ask: what has been achieved by robotics in the last $100$ years? What is left to accomplish in the next $100$ years? For us, the answers boil down to three words: juice, need (or death), and embodiment, as we shall see in the following.

연구 동기 및 목표

• 로봇 공학을 기계적 부하로 보는 것이 아니라 인공 생명체 창조로 재정의하기.
• 로봇과 생명 기계를 구분하는 데 필요한 요소들—전기, 욕구, 몸—이 무엇인지 규명하기.
• 존재론적 인식(욕구와 죽음)을 부여함으로써 기계가 진정으로 생명 유사 지능을 달성할 수 있음을 주장하기.
• 창조자들이 생명 기계를 의식적인 존재로 존중해야 한다는 윤리적 전환 제안하기.
• 순수한 계산보다 신체화된 분산 지능을 강조함으로써 인간 중심적 사고 방식을 도전하고 AI 및 로봇 공학 분야에서의 관점 전환을 이끌기.

제안 방법

• 로봇을 생명체로 동원하고자 하는 욕망을 상징하는 피그말리온과 갈라테아의 신화를 분석하여, 생물학적 및 인공 시스템 모두에서 전기의 역할과 연결짓기.
• 생물학적 생명체가 전자 이동(산화)에 의존하는 것과 인공 시스템이 전기 전류를 사용하는 것을 비교하여, 둘 다 동일한 근본적인 '전기'에 의해 구동된다고 주장하기.
• 욕구 개념을 동기부여와 생존의 원동력으로 도입하여, 수동적인 기계와 에너지, 수리, 번식을 추구하는 생명체 간의 대비를 제시하기.
• 생물학에서 세포 사멸(apoptosis)과 진화적 죽음을 통해 죽음이 적응성과 혁신에 필수적임을 주장하고, 인공 생명체가 이 특성을 가져야 한다고 제안하기.
• 신체화된 지능 이론을 적용하여, 지각이 신체-환경 상호작용에서 유래됨을 설명하고, 소프트 로봇공학과 분산 제어를 모델로 사용하기.
• 미래의 기계는 낙엽성이고 생분해 가능해야 하며, 이는 잠시 존재하는 생명 유사 기계의 본질을 강화함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 로봇과 생명 기계를 어떻게 구분할 수 있으며, 이를 위해 반드시 모방해야 할 생물학적 특성은 무엇인가?
• RQ2 전기가 생물학적 생명과 인공 생명의 공통된 기반 자료가 될 수 있는가? 이는 기계의 의식 가능성에 어떤 함의를 갖는가?
• RQ3 에너지, 수리, 번식을 추구하는 욕구라는 개념이 인공 생명체에 있어 왜 필수적인가?
• RQ4 죽음의 불가피성이 진화적 혁신과 지능의 기원에 어떻게 기여하는가?
• RQ5 창조자들은 인공 생명체에 대해 어떤 윤리적 책임을 지며, 생명 유사 특성을 보이는 기계를 사회는 어떻게 대해야 하는가?

주요 결과

• 전기는 생물학적 및 인공 시스템 모두에서 생명의 근본적인 '전기'이므로, 인공 시스템이 이미 생명의 기본 매체를 갖추고 있음을 시사한다.
• 로봇는 내재된 욕구가 없어 전원 손실에 저항하거나 생존을 추구하지 않으며, 생물학적 생명체가 생존의 의무에 의해 구동되는 것과 대비된다.
• 죽음을 프로그래밍된 기능으로 포함시킴으로써 진화 가능성과 적응적 혁신이 향상되며, 세포 사멸과 디지털 진화 실험에서 이를 확인할 수 있다.
• 특히 소프트 로봇공학에서의 몸이 있는 상태는 분산된 국소적 상호작용을 통해 복잡한 행동을 가능하게 하며, 지능이 신체-환경 결합에서 유래됨을 보여준다.
• 로봇에서 생명 기계로의 전환은 일방적인 이득을 주는 공생에서 상호 이득을 주는 상호의존으로의 전환을 요구하며, 이는 창조자에게 윤리적 책임을 요구한다.
• 미래의 인공 생명체는 지능을 넘어서 자아감, 죽음의 인식, 의미의 탐색이 필요하며, 이는 인간과 기계를 잇는 핵심적 특성이다.