Хотя пчелиный мозг размером меньше кунжутного семечка, пчелы принимают решения быстрее и лучше людей.
Медоносным пчелам приходится балансировать между усилиями, риском и вознаграждением, делая быстрые и точные оценки того, какие цветы, скорее всего, послужат пищей для их улья.
Исследование международной группы ученых, опубликованное в журнале eLife, показывает, как миллионы лет эволюции научили медоносных пчел принимать быстрые решения и снижать риск от хищников. Исследованием руководили профессор Эндрю Бэррон из Университета Маккуори в Сиднее, а также доктор Хади МаБоуди, Невилл Дерден и профессор Джеймс Маршалл из Университета Шеффилда, Англия.
«Исследование значительно расширяет наши представления о мозге насекомых, предоставляя идеи о том, как создавать более совершенных роботов или дронов. Принятие решений лежит в основе познания, - рассказывает профессор Бэррон. - Это результат оценки возможных исходов, а жизнь животных полна решений. Скажем, у медоносной пчелы мозг меньше кунжутного семени. И все же она способна принимать решения быстрее и точнее, чем мы, люди. Сегодняшние автономные роботы в основном работают с поддержкой удаленных вычислений. Так, дроны относительно безмозглые, они должны быть в беспроводной связи с центром обработки данных. Этот технологический путь никогда не позволит дрону, например, по-настоящему исследовать Марс в одиночку».
Пчелы должны работать очень быстро и качественно, находя нектар и возвращая его в улей, не попадаясь хищникам. Им нужно принимать решения. В каком цветке будет нектар? Пока пчелы летают, напасть на них можно только с воздуха. Когда они приземляются, чтобы поесть, то становятся уязвимыми для пауков и других хищников, некоторые из них используют камуфляж, чтобы выглядеть как цветы.
«Мы обучили 20 пчел распознавать пять «цветочных дисков» разного цвета. В синих цветах всегда был сахарный сироп, - говорит доктор МаБоуди. - В зеленых цветах всегда был хинин (тоник) с горьковатым для пчел вкусом. Другие цвета иногда содержали глюкозу. Затем мы поместили каждую пчел в сад, провели съемку и проанализировали более 40 часов видео, отслеживая путь пчел и измеряя, сколько времени им потребовалось, чтобы принять решение. Если пчелы были уверены, что на цветке есть пища, принимали решение в среднем за 0,6 секунды. Когда они думали, что цветок бесполезен, делали выводы за то же время. При сомнении, есть нектар или нет, пчела думала в среднем 1,4 секунды».
Затем команда построила компьютерную модель из первых принципов, стремясь воспроизвести процесс принятия решений пчелами. Ученые обнаружили, что структура их компьютерной модели очень похожа на физическое устройство пчелиного мозга.
«Наше исследование продемонстрировало сложное автономное принятие решений с минимальной нейронной схемой. Теперь мы знаем, как пчелы принимают такие умные решения и с такой скоростью. Мы также полагаем, что пчелы используют свои полетные движения для улучшения своей зрительной системы, чтобы они могли лучше обнаруживать подходящие цветы», - заключил профессор Маршалл.
Проектировщики ИИ могут многому научиться у насекомых и других «простых» животных, подчеркивают авторы исследования. Миллионы лет эволюции пчел привели к невероятно эффективному мозгу с очень низким энергопотреблением. Будущее искусственного интеллекта в промышленности будет определяться биологией, говорит профессор Маршалл, один из основателей Opteran, компании, которая реконструирует алгоритмы мозга насекомых, чтобы машины могли двигаться автономно, как природные организмы.
(Источник: MACQUARIE UNIVERSITY).
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.