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

Язык: сделай сам. Искусственные языки в истории человечества Язык: сделай сам. Искусственные языки в истории человечества

Зачем люди придумывают искусственные языки? Мало им естественных?

Знание – сила
Полное собрание в одном доме Полное собрание в одном доме

Как Андрей Тарковский выяснял отношения с домом — и выяснил

Weekend
До победного начала До победного начала

В своей необыкновенной жизни Уинстон Черчилль покорил три главные вершины

Дилетант
5 фильмов о материнской любви 5 фильмов о материнской любви

Нет на свете большей силы, чем сила материнской любви

Psychologies
Правильный подарок Правильный подарок

Нумерология поможет не ошибиться с выбором подарка и найти идеальный презент

Лиза
Как завязывать галстук: 4 простых способа, с которыми справится каждый Как завязывать галстук: 4 простых способа, с которыми справится каждый

Как завязать галстук (и даже галстук-бабочку!) разными способами и без стресса

ТехИнсайдер
Изучаем состав Изучаем состав

5 ингредиентов в составе зубной пасты, которые на самом деле опасны

Лиза
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
Император и историческая память Император и историческая память

Как Карл Великий превратился во «второго короля Артура»

Знание – сила
Игорь Миркурбанов: «Любое пение должно быть актерским» Игорь Миркурбанов: «Любое пение должно быть актерским»

Игорь Миркурбанов о своем новом спектакле-концерте и песнях Сергея Наговицына

Монокль
От авторства до монополии От авторства до монополии

Как лучше защищать свои творческие и инновационные достижения

Наука и техника
Выйти из «зловещей долины» Выйти из «зловещей долины»

Что такое ИИ-тревожность и как с ней справляться

РБК
Повзрослел или разлюбил: почему муж вас больше не ревнует Повзрослел или разлюбил: почему муж вас больше не ревнует

Стоит ли беспокоиться, если ревности в отношениях нет вообще?

Psychologies
Супрематизм сквозь время Супрематизм сквозь время

В1919 году антрополог Альфред Крёбер вывел закон цикличности моды

Дилетант
Дочь Ра Дочь Ра

Клеопатре суждено было стать последней царицей относительно независимого Египта

Дилетант
Александр Мизёв Александр Мизёв

Харизматичный фрешмен Александр Мизёв намерен серьезно удивить

Собака.ru
Губительная зацикленность на ипотеке Губительная зацикленность на ипотеке

Льготная ипотека привела к резкому удорожанию жилья и усилила дисбалансы

Монокль
«Диагноз» по селфи «Диагноз» по селфи

Иногда селфи может рассказать о человеке больше, чем тысяча слов

Здоровье
На полных оборотах На полных оборотах

Как разогнать метаболизм, чтобы быстрее похудеть

Лиза
Злость, зависть, вина: что с ними делать — глава из новой книги Ольги Примаченко Злость, зависть, вина: что с ними делать — глава из новой книги Ольги Примаченко

Злость, зависть, вина — такие неудобные, «плохие чувства». Стоп! Почему плохие?

Psychologies
Матери и сыновья: откуда такая любовь Матери и сыновья: откуда такая любовь

Исследуем феномен отношений матерей и сыновей

Psychologies
Минимум танинов и никакой выдержки. Как выбрать вино для глинтвейна Минимум танинов и никакой выдержки. Как выбрать вино для глинтвейна

Из какого вина лучшего всего варить глинтвейн

СНОБ
Игра в молчанку Игра в молчанку

Почему мужчины замыкаются в себе после ссоры и как разрешить конфликт

Лиза
Без долгов и нервотрепки. Как правильно закрыть ИП в 2023 году – пошаговая инструкция Без долгов и нервотрепки. Как правильно закрыть ИП в 2023 году – пошаговая инструкция

Решила прикрыть свой малый бизнес? Приготовься потрудиться

Лиза
Стеклянный потолок: какие вызовы стоят перед женщинами в руководстве и бизнесе Стеклянный потолок: какие вызовы стоят перед женщинами в руководстве и бизнесе

С какими трудностями сегодня сталкиваются предпринимательницы и руководительницы

Inc.
Окаменелости растений из Колумбии оказались панцирями черепашат Окаменелости растений из Колумбии оказались панцирями черепашат

Палеонтологи исправили ошибку непрофессионального коллеги спустя 20 лет

N+1
Софт-минимализм Софт-минимализм

Квартира, которая подкупает своим спокойствием и простотой

Идеи Вашего Дома
На всю голову На всю голову

5 опасных манипуляций с волосами, о которых лучше забыть

Лиза
«Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность» «Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность»

Головастики лягушек спасаются из икринок, улавливая присутствие хищника

N+1
Прадедушка современных дронов: как был устроен беспилотный самолет-торпеда времен Первой мировой Прадедушка современных дронов: как был устроен беспилотный самолет-торпеда времен Первой мировой

Почему история воздушной торпеды Чарльза Кеттеринга закончилась плачевно

ТехИнсайдер
Открыть в приложении