Медоносные пчелы принимают быстрые и точные решения, что может вдохновить будущее ИИ

Ученые из Университета Шеффилда опубликовали в журнале eLife исследование, раскрывающее, как медоносные пчелы принимают быстрые и точные решения. Это может помочь в разработке более эффективных роботов и автономных машин.

Исследование под руководством доктора ХаДи МаБуДи из Университета Шеффилда и профессора Эндрю Баррона из Университета Маккуори в Сиднее выявило сложные стратегии, которые пчелы используют для оценки привлекательности цветов.

Несмотря на сложность задачи, насекомые принимают быстрые решения о том, где искать нектар. Их решения высокоточны — даже более точны, чем у людей, — хотя мозг пчелы размером с кунжутное семя.

Исследование углубило понимание работы и эволюции мозга пчелы. Ученые считают, что это вдохновит новое поколение роботов и автономных машин, способных «думать как пчела»: принимать быстрые, точные и эффективные решения самостоятельно.

Методология эксперимента

• Исследователи обучили 20 пчел распознавать пять искусственных цветков разного цвета.
• Синие цветки всегда содержали сахарный сироп, зеленые — горькую тонизирующую воду, которую пчелы не любят.
• Остальные цвета иногда содержали глюкозу.
• Затем пчел поместили в специально разработанный «сад», где цветки содержали только дистиллированную воду, чтобы протестировать их поведение в новых условиях.
• Ученые снимали каждую пчелу на видео, отслеживали ее путь и замеряли время принятия решения о выборе цветка.

Результаты

• Если пчела была уверена, что в цветке есть пища, она быстро решала сесть на него — в среднем за 0.6 секунды.
• Если она была уверена, что пищи нет, решение принималось так же быстро.

Ученые создали компьютерную модель, имитирующую процесс принятия решений пчелой. Ее структура оказалась очень похожей на физическое строение мозга медоносной пчелы.

Ключевые выводы и перспективы

Доктор ХаДи МаБуДи отметил: «Наши результаты раскрывают механизмы, лежащие в основе этих замечательных способностей. Теперь мы можем использовать их для проектирования более совершенных, надежных и избегающих риска роботов, которые будут думать как пчелы — одни из самых эффективных навигаторов в природе».

Профессор Эндрю Баррон добавил: «Мозг пчелы меньше кунжутного семени, но она принимает решения быстрее и точнее нас. Роботу, запрограммированному на работу пчелы, потребовалась бы поддержка суперкомпьютера».

Практическое применение

Ученые из Шеффилда занимаются обратным проектированием мозга пчел и других насекомых для создания автономных технологий нового поколения.

Спин-офф компания Opteran, основанная профессором Джеймсом Маршаллом, разрабатывает легкие и недорогие «кремниевые мозги». Они позволяют роботам и автономным машинам видеть, чувствовать, ориентироваться и принимать решения, как это делают насекомые.

Профессор Маршалл, также участвовавший в исследовании, сказал: «Миллионы лет эволюции привели к появлению невероятно эффективного мозга пчелы с очень низким энергопотреблением. Эта биология может вдохновить будущее ИИ».