Поведінка бджіл може призвести до новаторських розробок у сфері штучного інтелекту та робототехніки. Крихітний мозок, не більший за зернятко кунжуту, може стати ключем до трансформації штучного інтелекту (ШІ) та робототехніки, завдяки новаторському дослідженню, яке показує, як бджоли використовують свої рухи польоту для покращення навчання та розпізнавання.
Вчені з Університету Шеффілда виявили, що бджоли не просто пасивно бачать світ – вони активно формують своє візуальне сприйняття за допомогою рухів тіла під час польоту. Створивши обчислювальну модель, що імітує мозок бджоли, дослідники продемонстрували, як унікальні схеми польоту комахи генерують чіткі нейронні сигнали, що дозволяє їй з надзвичайною точністю розпізнавати складні візуальні візерунки, такі як квіти або навіть людські обличчя.
«У цьому дослідженні ми успішно продемонстрували, що навіть найменший мозок може використовувати рух для сприйняття та розуміння навколишнього світу», — сказав професор Джеймс Маршалл, старший автор дослідження. «Це показує нам, що невелика, ефективна система — хоч і є результатом мільйонів років еволюції — може виконувати обчислення набагато складніші, ніж ми раніше вважали можливими», — додав він.
Порівняння з попереднім експериментом
Поточний експеримент є оновленням попередніх спроб команди зрозуміти, як бджоли використовують активний зір для збору та обробки інформації. Їхній попередній експеримент був присвячений вивченню того, як бджоли літають та досліджують певні візерунки, тоді як поточний проливає світло на основні механізми мозку, що керують цією поведінкою.
«У нашій попередній роботі ми були вражені, виявивши, що бджоли використовують розумний спосіб сканування для розв’язання візуальних головоломок. Але це лише підказало нам, що вони роблять; для цього дослідження ми хотіли зрозуміти, як», — сказав доктор Хаді МаБуді, дослідник з Університету Шеффілда.
«Наша модель мозку бджоли демонструє, що її нейронні ланцюги оптимізовані для обробки візуальної інформації не ізольовано, а через активну взаємодію з її рухами під час польоту в природному середовищі, що підтверджує теорію про те, що інтелект походить від того, як мозок, тіла та навколишнє середовище працюють разом», – продовжив він.
Чи має розмір мозку значення для інтелекту?
Це питання вже давно викликає інтерес у вчених. Професор Ларс Чіттка з Лондонського університету нарешті відповів на це питання завдяки цьому експерименту.
«Вчених цікавило питання, чи розмір мозку визначає інтелект у тварин. Але такі припущення не мають сенсу, якщо не знати нейронних обчислень, що лежать в основі певного завдання», – зазначив він. «Тут ми визначаємо мінімальну кількість нейронів, необхідну для складних завдань візуальної дискримінації, і виявляємо, що ця кількість вражаюче мала, навіть для таких складних завдань, як розпізнавання людського обличчя. Таким чином, мікромозок комах здатний до складних обчислень», – заявив він.
Це дослідження, проведене у співпраці з Лондонським університетом королеви Марії, було опубліковано в журналі eLife.
Чи можуть бджоли показати майбутній шлях розвитку штучного інтелекту?
Натхненні спритністю та витривалістю бджіл, дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили роботизованих комах, призначених для допомоги у штучному запиленні – інновацію, яка може змінити сільське господарство. Важачи менше, ніж скріпка, ці роботизовані комахи також можуть виконувати подвійні повітряні сальто та акробатичні маневри під час польоту. Головна мета полягає в тому, щоб ці роботизовані комахи виконували точне запилення, яке може допомогти фермерам вирощувати фрукти та овочі в багаторівневих складах. Це також може допомогти підвищити врожайність та пом’якшити деякі шкідливі наслідки сільського господарства для навколишнього середовища.
Вивчаючи мозок і поведінку комах, дослідники розкривають принципи інтелекту, що надихають на нові технології. Спираючись на це, роботизовані запилювачі Массачусетського технологічного інституту імітують природний політ для покращення сільського господарства, демонструючи, як біологія спрямовує розвиток штучного інтелекту та робототехніки для реальних рішень.