Роботи работят с мозъка на пчели

Медоносните пчели имат удивителни когнитивни способности и умеят да решават сложни проблеми. Пчелите са в състояние да запомнят местоположения, модели и форми, както и бързо да разпознават концептуални връзки. Те са добри в претеглянето на усилията, риска и възнаграждението, за да определят бързо кои цветя ще осигурят най-много храна за техните кошери.

Милиони години еволюция са направили пчелите способни да вземат решения, което им позволява да намалят излагането си на риск. Учените обръщат внимание на тази уникална характеристика на медоносните пчели и наскоро екип от изследователи, ръководен от професор Андрю Барън от университета в Сидни, заедно с д-р Хади Мабуди, Невил Диърдън и професор Джеймс Маршал от университета в Шефилд, провеждат проучване, насочено към подобряване разбирането на мозъка на насекомите. Изследователите са разработили нов модел за вземане на решения, който може да помогне за изграждането на по-напреднали роботи.

„Процесът на вземане на решения играе ключова роля в познанието. Това е свързано с оценка на възможните резултати, а животът на животните е пълен с вземане на решения. Мозъкът на медоносната пчела е с размерите на сусамово семе. И все пак тя е способна да взема решения по-бързо и по-точно от нас“, отбелязва професор Барън.

Барън подчертава още, че за да се създадат роботи, които изпълняват задачи, подобни на пчелите, е необходимо да се осигури резервно копие на суперкомпютъра. Той го сравнява с дронове.

„Дроновете по същество са безмозъчни и трябва да са в постоянна комуникация с центъра за данни. Този подход никога няма да позволи на дрон да изследва Марс сам - години наред марсоходите на НАСА са изминали около 75 километра на Червената планета".

Пчелите трябва да се изправят пред много предизвикателства, докато търсят нектар, което изисква от тях да вземат бързи и ефективни решения. Те трябва да избягват хищници и бързо да идентифицират цветята с високо съдържание на нектар. По време на полет те са изложени на риск от нападение от въздуха, а при кацане на земята могат да бъдат нападнати от паяци и други хищници, които са добре маскирани, затруднявайки живота на насекомите.

Д-р Мабуди казва, че 20 пчели са били обучени да разпознават пет различни цвята "цветни дискове". Сините цветя са единствените, които съдържали захарен сироп, зелените цветя - тонизираща вода с горчив вкус, а други цветя - само малко глюкоза. Всяка медоносна пчела е поставена в градина, където „цветята“ съдържат само дестилирана вода.

Поведението на пчелите е записано на видео, като движението им е наблюдавано в продължение на 40 часа. Учените проследяват техните маршрути и записват времето, необходимо на пчелите да вземат решение.

Резултатите показват, че пчелите средно кацат върху цвете, определяйки дали в него има храна, за 0,6 секунди. Те също вземат бързо решение, ако цветето не съдържа храна. Когато пчелите не са сигурни дали цветето съдържа храна, решават средно за около 1,4 секунди.

След това изследователите разработват компютърен модел въз основа на данните, пресъздавайки структурата на мозъка на пчелата. Д-р Маршал казва, че проучването демонстрира усъвършенствано автономно вземане на решения с минимално използване на невронни вериги. Разкрити са начините, по които пчелите вземат интелигентни решения.

„Проучваме как те събират информация толкова бързо. Вярваме, че пчелите използват движенията на полета си, за да подобрят зрителната си система, за да идентифицират по-добре най-добрите цветя".

Учените вярват, че изучаването на насекоми и други прости животни може да бъде вдъхновение за създаването на изкуствен интелект, тъй като милиони години еволюция те са формирали оптимизирани процеси в мозъците си, които изискват малко енергия.

„Бъдещето на изкуствения интелект в индустрията ще се основава на принципите на биологията“, заключава професор Маршал.