Как работает искусственный интеллект на основе «роевого интеллекта» насекомых?

Знание – силаHi-Tech

Саранча как двигатель прогресса…

Беседовала Наталия Лескова.

Мы привыкли думать, что являемся единственными носителями интеллекта. Соответственно, искусственный интеллект можно пытаться создать только по его образу и подобию. Но так ли это? Ученые из института компьютерных технологий и информационной безопасности Южного федерального университета создают оригинальные системы на основе «роевого интеллекта» саранчи и других насекомых (их еще называют биоэвристиками). Их применение в различных областях нашей жизни может быть почти безграничным – от робототехники и микроэлектроники до медицины и фармацевтики. Что это такое и как работает, рассказывает профессор кафедры математического обеспечения и применения ЭВМ Сергей Родзин.

«Знание – сила»: Сергей Иванович, что это такое – биоэвристики? Относится ли это понятие только к насекомым или к людям тоже?

Сергей Родзин

Сергей Родзин: Не секрет, что многие интересные инновации и технические решения ученые и инженеры «подсмотрели» у животных и растений. Например, форма клюва некоторых птиц вдохновила проектировщиков на создание сверхскоростных поездов со сниженным сопротивлением воздуха, а дизайн перьев совы позволил уменьшить шум от движущегося поезда. Созданы роботы, способные плавать, держать предметы и ползать, используя преимущества мягкого тела осьминога, а колючки репейника способствовали появлению застежек-липучек. Микробы – это вечная головная боль для любой больницы. Обнаружено, что поверхность акульей кожи усеяна крошечными зубчиками, которые предотвращают прилипание слизи, водорослей и моллюсков. А сама кожа останавливает болезнетворные бактерии, такие как кишечная палочка. Но, пожалуй, самая популярная сейчас биоинспирированная модель – искусственные нейронные сети, которые имитируют работу клеток человеческого мозга.

Ученые, занимающиеся искусственным интеллектом, машинным обучением, тоже подчас «подглядывают» за окружающим миром в поисках оптимальных решений. Они называют алгоритмы и модели, позаимствованные у природы, биоинспирированными, или биоэвристиками. Строго говоря, биоэвристика – это не явление, свойственное людям или животным. Это алгоритм машинного обучения, который способен обеспечить достаточно хорошее решение проблемы оптимизации, особенно при неполной или несовершенной информации, или ограниченных вычислительных возможностях.

Природа оказалась прекрасным примером адаптивного решения проблем, множество раз показав, как они решаются, применяя оптимальную стратегию поиска, подходящую для конкретного природного явления.

«ЗС»: Но почему вы решили использовать именно роевой интеллект? В чем его преимущество?

С. Р.: Для создания алгоритмов искусственного интеллекта (или, как сейчас принято сокращать, ИИ) используется не только так называемый роевой интеллект (или коллективный разум). Сейчас в мире насчитывается до 500 биоэвристик. Сюда также входят другие алгоритмы – например, инспирированные эволюцией в природе; основанные на разнообразных физических и химических процессах, на когнитивных процессах и деятельности человека; на особенностях организмов, способных к фотосинтезу.

Преимущества биоэвристик в том, что они способны быстро находить хорошие решения, когда их количество так велико, что даже невозможно перечислить или иным образом исследовать. Правда, биоэвристики подчас не дают гарантий, что найдено самое лучшее решение, а моделирование взаимодействия в рое основано на весьма упрощенных правилах поведения. Каждый агент в рое следует простым правилам и, несмотря на отсутствие централизованного управления агентами, их взаимодействия приводят к возникновению интеллектуального группового поведения, неконтролируемого отдельными агентами.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Мосты Транссиба и КВЖД Мосты Транссиба и КВЖД

Как Транссиб породил глобальные изменения в архитектуре и промышленности

Знание – сила
Как родить здорового ребенка: ответы на топ-5 вопросов всех будущих мам Как родить здорового ребенка: ответы на топ-5 вопросов всех будущих мам

У будущих мам всегда много вопросов о здоровье — своем и малыша

Psychologies
ВСМ откроет дорогу в Арктику ВСМ откроет дорогу в Арктику

Скоростная магистраль простимулирует арктические перевозки в России

Монокль
Тайна перевернутой птицы Тайна перевернутой птицы

Народы Междуречья обладали своей уникальной и неповторимой письменностью

Зеркало Мира
Биология эльфов Биология эльфов

Чем эльфам пришлось бы «пожертвовать» в обмен на вечную жизнь?

Вокруг света
Чужд нам берег заморский Чужд нам берег заморский

В этом году россияне остались без иностранных ценных бумаг

Деньги
Невероятный подвиг 23-летней Матрены Вольской, которая, будучи беременной, спасла 3 225 детей от фашистов Невероятный подвиг 23-летней Матрены Вольской, которая, будучи беременной, спасла 3 225 детей от фашистов

Как простая учительница организовала партизанскую операцию по спасению детей

ТехИнсайдер
Мы из будущего Мы из будущего

Кто же такие эти промт-дизайнеры или AI-тренеры?

ТехИнсайдер
Лаконичность в деталях Лаконичность в деталях

Дизайн-микс из дорогой акцентной мебели и предметов, найденных на маркетплейсах

Идеи Вашего Дома
Интервью с балериной Мариинского театра Ренатой Шакировой о премьере спектакля «Анюта» Интервью с балериной Мариинского театра Ренатой Шакировой о премьере спектакля «Анюта»

Интервью с балериной Ренатой Шакировой о том, как проходили репетиции балета

СНОБ
Что сделал Си Цзиньпин для Китая: ликвидация нищеты и полеты на Марс Что сделал Си Цзиньпин для Китая: ликвидация нищеты и полеты на Марс

Каких преобразований господин Си добился за годы правления?

ФедералПресс
Не сахарный, но растает Не сахарный, но растает

Сибирские гляциологи изучают, как возникают ледники и как они эволюционируют

Наука
Что может Дед Мороз Что может Дед Мороз

Психолог Мария Зеленова о магическом мышлении и его роли в воспитании.

Новый очаг
Хибины. Таинственное чудо Севера Хибины. Таинственное чудо Севера

Красоты и тайны Хибин, расположенных на Кольском полуострове

Зеркало Мира
Голова кругом Голова кругом

Есть ли у сосудов мозга углы

N+1
Семейка снеговиков Семейка снеговиков

Делаем семейку снеговиков — любимых сказочных персонажей детей и взрослых

Наука и жизнь
Что делать, если у вас чешутся глаза Что делать, если у вас чешутся глаза

Почему возникает зуд в глазах и почему их ни в коем случае нельзя тереть

ТехИнсайдер
Кольская сверхглубокая – мифы и реальность, или «Совы не то, чем они кажутся» Кольская сверхглубокая – мифы и реальность, или «Совы не то, чем они кажутся»

История самой глубокой в мире скважины – «Кольской сверхглубокой»

Зеркало Мира
Доставить радость Доставить радость

Твой подарок точно понравится, если учесть психотип человека!

Лиза
Подзарядка батареек Подзарядка батареек

Чтобы повысить энергетический потенциал, прислушайся к нашим советам

Лиза
Аутизм у женщин: почему его так трудно выявить Аутизм у женщин: почему его так трудно выявить

Почему женщинам с РАС сложнее получить диагноз?

Psychologies
Сравнительные жизнеописания Академий наук Сравнительные жизнеописания Академий наук

Обстоятельства возникновения академий наук в Англии, Франции и России

Знание – сила
Жилое и мертвое Жилое и мертвое

Дом в русской литературе: между обыденным адом и потерянным раем

Weekend
Российская память о Первой мировой войне: от раскола к консенсусу? Российская память о Первой мировой войне: от раскола к консенсусу?

Долгие десятилетия память о Первой мировой войне была на задворках истории

Знание – сила
Финская карта генерала Юденича Финская карта генерала Юденича

Почему не сработал расчёт генерала Юденича на помощь Финляндии

Дилетант
Ветроэнергетика: освоение новых территорий Ветроэнергетика: освоение новых территорий

Что произошло с ветроэнергетикой за последнее десятилетие?

Наука и жизнь
Усечённое древо Усечённое древо

Для династии Птолемеев браки между братьями и сёстрами были обычным делом

Дилетант
Геннадий Хазанов Геннадий Хазанов

Геннадий Хазанов, артист эстрады, театра и кино, телеведущий, Москва, 77 лет

Правила жизни
Добродетельные матроны Добродетельные матроны

У Цезаря и Антония было немало женщин помимо Клеопатры

Дилетант
Фазовый переход. Как изменился подход к воспитанию детей за последние 30 лет Фазовый переход. Как изменился подход к воспитанию детей за последние 30 лет

Чем дети перестройки отличаются от современных

СНОБ
Открыть в приложении