Пчелы принимают невероятно быстрые решения
Исследователи создали модель принятия решений у пчел и описали нейронные пути, обеспечивающие эту способность.
"Принятие решений лежит в основе познания", - говорит старший автор исследования Эндрю Баррон, профессор биологических наук из Университета Маккуори (Австралия). Это результат оценки возможных исходов, а жизнь животных полна решений". Мозг медоносной пчелы меньше кунжутного семени. Но она может принимать решения быстрее и точнее, чем мы". Роботу, запрограммированному на выполнение работы пчелы, потребовалась бы поддержка суперкомпьютера".
"Современные автономные роботы в основном работают при поддержке удаленных вычислений. Дроны относительно безмозглые, они должны находиться в беспроводной связи с центром обработки данных. Этот технологический путь никогда не позволит беспилотнику по-настоящему исследовать Марс в одиночку - удивительные марсоходы НАСА за годы исследований прошли около 75 километров".
В своей повседневной жизни пчелы вынуждены работать быстро и эффективно, находя нектар и возвращая его в ульи, избегая при этом различных хищников. Для этого пчелы должны быстро принимать решения о том, на каких цветах есть нектар и каков возможный риск хищничества при посадке на эти цветы.
Мы обучили 20 пчел распознавать пять разноцветных "цветочных дисков". Синие цветы всегда содержали сахарный сироп. Зеленые цветы всегда содержали хинин [тонизирующую воду] с горьким для пчел вкусом. В других цветах иногда была глюкоза", - пояснил ведущий автор исследования ХаДи МаБуДи (HaDi MaBouDi), научный сотрудник отдела сложных систем в Шеффилде.
Затем мы поместили каждую пчелу в "сад", где на "цветах" была только дистиллированная вода. Затем мы сняли каждую пчелу на камеру и просмотрели более 40 часов видеозаписей, отслеживая путь пчел и засекая время, необходимое им для принятия решения".
Исследование показало, что если пчелы были уверены, что на цветке есть корм, то они быстро принимали решение о посадке на него - в среднем за 0,6 секунды. Аналогично, если пчелы были уверены, что на цветке нет корма, они так же быстро принимали решение не садиться на него. Однако если они не были уверены, то им требовалось гораздо больше времени - примерно 1,4 секунды - для принятия решения.
После этого ученые построили компьютерную модель, призванную воспроизвести процесс принятия решений пчелами, и обнаружили, что структура этой модели оказалась очень похожей на физическое строение мозга пчелы.
"Наше исследование продемонстрировало сложное автономное принятие решений при минимальной нейронной схеме. Теперь, когда мы знаем, как пчелы принимают такие умные решения, мы изучаем, как они так быстро собирают и отбирают информацию. Мы думаем, что пчелы используют свои движения в полете для улучшения работы своей зрительной системы, чтобы лучше обнаруживать лучшие цветы", - пояснил Маршалл.
Поскольку миллионы лет эволюции привели к созданию высокоэффективных мозгов с очень низким энергопотреблением, исследователям ИИ есть чему поучиться при создании роботов из насекомых и других "простых" животных. Таким образом, будущее ИИ, скорее всего, будет вдохновлено биологией, считает Маршалл, который также является соучредителем компании Opteran, разрабатывающей алгоритмы на основе мозга насекомых, чтобы сделать автономные машины такими же надежными и эффективными, как природа.
Исследование опубликовано в журнале eLife.
