Нейросеть объяснила загадочное кружение животных

Российские ученые с помощью искусственного интеллекта объяснили загадочное кружение, которое характерно для некоторых насекомых, червей или рыб. Исследователи пришли к выводу, что обученная такому поведению группа организмов в сотни раз устойчивее к негативным воздействиям среды. Результаты исследования опубликовал научный журнал Scienrific Reports, кратко об этом пишет пресс-служба Сколковского института науки и технологий.

Это необычное явление ученые наблюдают в больших группах муравьев, червей или рыб: они согласованно движутся вокруг центра группы. Биологическая функция столь причудливого поведения до сих пор ставила в тупик ученых. Согласно стандартному объяснению, существуют некие искусственные силы, которые возникают между животными и влияют на их коллективное движение.

Авторы новой работы подошли к объяснению этого явления иначе. Свою модель они сформулировали в терминах обучения с подкреплением. Животные, поведение которых смоделировали исследователи, методом проб и ошибок обучились коллективному движению. Предъявленные к ним требования – оставаться в заданных пределах от центра группы и от соседей – привели, к удивлению ученых, к самопроизвольному кружению.

Как отмечают авторы работы, обученный такому поведению коллектив в сотни раз устойчивее к пагубным возмущениям среды. В природе ими могут быть, например, ветер или подводные потоки.

Также ученые применили свой метод для объяснения группировки животных в стаи. Исследователи подтвердили, что в результате животные находят оптимальную для передвижения конфигурацию, позволяющую сохранять силы: вдвоем они выстраиваются в линию, втроем - в треугольник, вчетвером - в ромб.

"Эти и другие, порой неожиданные построения, при большей численности группы были независимо найдены альтернативным методом. Хотя в природе присутствуют и другие факторы, определяющие структуру стаи, например, защита от хищников, положение вожака и проч. Полученные результаты наглядно демонстрируют широкую применимость метода и его надежность", - добавили в пресс-службе.