Коллективный интеллект против алгоритмов
Лабиринты оказались той задачей, где живые насекомые превзошли современный искусственный интеллект. Сотрудники Института науки Вейцмана провели эксперименты с длиннорогими сумасшедшими муравьями (Paratrechina longicornis): насекомые переносили грузы по специально созданным маршрутам. В запутанных лабиринтах крупные группы действовали значительно продуктивнее небольших. При этом компьютерные симуляции не могли воспроизвести такое поведение, пока исследователи не наделили виртуальных агентов особыми «муравьиными» характеристиками.
Для русскоязычных читателей это исследование интересно тем, что оно наглядно показывает пределы современных ИИ-подходов, когда природа предлагает более эффективные решения.
Суть эксперимента и его результаты
Работу возглавил Офер Файнерман, статья вышла 4 августа в Journal of the Royal Society Interface. Учёные напечатали на 3D-принтере миниатюрные объекты с точно рассчитанной массой, вымочили их в кошачьем корме, чтобы привлечь муравьёв, а затем вырезали лазером лабиринты в нескольких масштабах. Во время испытаний соотношение веса груза и числа муравьёв оставалось постоянным. С простыми задачами одинаково успешно справлялись и маленькие, и большие группы, но при усложнении геометрии более многочисленные команды оказывались эффективнее.
Компьютерные модели, основанные на физических силах и учитывавшие гравитацию, могли вывести груз только из несложных лабиринтов. Чтобы улучшить их результаты, пришлось добавить агентам способность менять точку приложения силы и корректировать направление движения в зависимости от расположения следующего прохода. Авторы пришли к выводу, что муравьи действуют по универсальным алгоритмам коллективной адаптации. Полученные данные планируется использовать для разработки роёв роботов и алгоритмов ИИ. В дальнейшем исследователи хотят понять, связана ли гибкость муравьёв с работой мозга отдельных особей или это свойство всей колонии.
Эти результаты подчёркивают уникальность коллективных стратегий муравьиных колоний и их способность адаптироваться в сложных условиях.
Такое понимание механизмов может повлиять на развитие робототехники и искусственного интеллекта: принципы коллективного взаимодействия способны стать основой более эффективных систем. Исследование также расширяет горизонты изучения социального поведения других видов и даёт новый взгляд на эволюционные стратегии в природе.