Недавнее исследование, опубликованное в журнале eLife, позволило получить интересные сведения о способности медоносных пчел принимать решения и о том, как эти знания могут быть использованы при создании роботов. Исследование, проведенное под руководством профессора Эндрю Бэррона из Университета Маккуори в Сиднее и группы исследователей из Университета Шеффилда, посвящено изучению сложной работы мозга насекомых и проливает свет на эволюцию человеческого познания.
Расшифровка пчелиного мозга
В исследовании представлена модель принятия решений у пчел и выделены нейронные пути в их мозге, обеспечивающие быстрое принятие решений. Несмотря на то, что мозг пчел меньше кунжутного семени, они способны принимать быстрые и точные решения, превосходящие возможности человека. Профессор Бэррон объясняет: "Медоносная пчела может принимать решения быстрее и точнее, чем мы. Роботу, запрограммированному на выполнение работы пчелы, потребовалась бы поддержка суперкомпьютера".
Ограничения современных робототехнических технологий
Далее профессор Бэррон говорит об ограничениях современных автономных роботов, отмечая, что они в значительной степени зависят от удаленной вычислительной поддержки. Например, для эффективной работы беспилотников необходима беспроводная связь с центром обработки данных. Однако этот технологический путь не позволяет им по-настоящему автономно исследовать дальние окрестности. Профессор Бэррон приводит в пример марсоходы NASA, которые за годы исследований преодолели всего 75 км.
Эффективность пчел в принятии решений
Чтобы понять, как пчелы принимают решения, исследователи обучили 20 пчел распознавать различные цветные "цветочные диски" и наблюдали за их поведением в контролируемой среде. Пчелы быстро научились ассоциировать определенные цвета либо с сахарным сиропом, либо с хинином, горьким для пчел веществом. Когда пчелам предлагали "цветы", содержащие только дистиллированную воду, их снимали на видео и анализировали процесс принятия ими решений.
Результаты показали, что если пчелы были уверены в том, что цветок содержит корм, они принимали решение о посадке на него в среднем за 0,6 секунды. Аналогично, если пчелы были уверены, что цветок не содержит пищи, они также быстро принимали решение. Однако в случае неуверенности пчелы принимали решение дольше - в среднем за 1,4 секунды, что отражает вероятность нахождения пищи на конкретном цветке.
Последствия для проектирования роботов
На основе своих наблюдений исследователи построили компьютерную модель, имитирующую процесс принятия решений пчелами. Примечательно, что структура компьютерной модели очень похожа на физическую схему мозга пчелы. Это открытие может проложить путь к созданию роботов, обладающих такими же способностями к принятию решений, как и пчелы, что позволит им эффективно и автономно ориентироваться в сложной обстановке.
Мнения экспертов и перспективы развития
Доктор ХаДи МаБуДи, один из исследователей, участвовавших в работе, подчеркивает важность понимания того, как пчелы принимают решения. Он утверждает: "Пчелы - удивительные существа, которые за миллионы лет эволюции превратились в эффективных людей, принимающих решения. Изучая их поведение, мы можем получить ценные сведения о том, как улучшить конструкцию роботов".
Эксперты в данной области также высказывают свое мнение о потенциальном влиянии этого исследования. Доктор Томас Инсел (Thomas Insel), бывший директор Национального института психического здоровья, комментирует: "Данное исследование позволяет взглянуть на способности медоносных пчел к принятию решений и их значение для искусственного интеллекта. Оно подчеркивает важность изучения природных решений сложных проблем".
