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

Казус Донского Казус Донского

Как завещание Дмитрия Донского привело к междусобице на Руси

Дилетант
Раз и готово Раз и готово

Как за один сеанс стереть морщины, созвездия капилляров и постройнеть

Собака.ru
Кочубеи Кочубеи

На крови Василия Леонтьевича Кочубея возвысился весь его род

Дилетант
Персона Персона

Рамон Паласиос-Фернандес — о том, как шить и носить лучшие bespoke-костюмы

Robb Report
От древности до петровских времен От древности до петровских времен

История Вологодской области: от войн княжеств до петровских реформ

ФедералПресс
От «розовых очков» до стабильности: ученые определили этапы в карьере, через которые проходят все профессионалы От «розовых очков» до стабильности: ученые определили этапы в карьере, через которые проходят все профессионалы

Через какие эмоциональные этапы проходят все высококлассные профессионалы

ТехИнсайдер
5 признаков того, что вас обрабатывает манипулятор 5 признаков того, что вас обрабатывает манипулятор

Намерения манипулятора можно вычислить заранее, если знать, на что смотреть

Psychologies
Вместо селедки под шубой и бутербродов с икрой: что едят на Новый год в разных странах Вместо селедки под шубой и бутербродов с икрой: что едят на Новый год в разных странах

Чем питаются на Новый год иностранцы?

ТехИнсайдер
Петлюра. Куст Петлюра. Куст

Александр Петлюра, Симона Куст и семейный панк-вайб

Собака.ru
16 фактов о дворовых бандах Казани: что послужило основой для создания сериала «Слово пацана. Кровь на асфальте» 16 фактов о дворовых бандах Казани: что послужило основой для создания сериала «Слово пацана. Кровь на асфальте»

Почему подростковые банды возникли именно в Казани и кто такой Роберт Гараев?

Maxim
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
Все хотят Настю Ивлееву — самую горячую девушку декабря Все хотят Настю Ивлееву — самую горячую девушку декабря

Настя Ивлеева всенародно и единогласно избрана верховной фэшн-дивой!

Собака.ru
Гиганты растительного мира Гиганты растительного мира

Эти деревья видели динозавров и смогли пережить ледниковый период

Зеркало Мира
“Он улетел, но обещал вернуться”. Как долго кошка помнит своего хозяина? “Он улетел, но обещал вернуться”. Как долго кошка помнит своего хозяина?

Привязываются ли коты к людям?

ТехИнсайдер
Банковская «цифра» для экспортера Банковская «цифра» для экспортера

Что сегодня позволяет получать господдержка российского экспорта

РБК
Аркадий Ипполитов (26.03.1958 - 5.11.2023) Аркадий Ипполитов (26.03.1958 - 5.11.2023)

Историк искусства Екатерина Андреева об искусствоведе Аркадии Ипполитове

Собака.ru
«Городок» «Городок»

Юмористическое шоу «Городок», выходило с 1993 по 2012 г.

Правила жизни
Функциональная красота Функциональная красота

Квартира, в которой внутренний интерьер и вид из окон дополняют друг друга

Идеи Вашего Дома
Изучаем состав Изучаем состав

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

Лиза
Елена Цыплакова: «Моя Зося из «Школьного вальса» стала для некоторых зрительниц примером» Елена Цыплакова: «Моя Зося из «Школьного вальса» стала для некоторых зрительниц примером»

В театре про меня сказали: «Наглая! Все киношники наглые»

Караван историй
Ревизия аптечки. 4 типа лекарств, которые плохо влияют на зубы Ревизия аптечки. 4 типа лекарств, которые плохо влияют на зубы

Насколько безобидны всем привычные препараты, которые мы часто используем?

Лиза
Пальма первенства Пальма первенства

Эффектный и современный интерьер апартаментов в фешенебельном комплексе

SALON-Interior
Это вам не лыжи! Это другое… Это вам не лыжи! Это другое…

Сноубординг – один из самых популярных видов зимнего спорта

Зеркало Мира
Краснодар: станица-мегаполис Краснодар: станица-мегаполис

Население Краснодара растет, и это резко усиливает дефицит инфраструктуры

Монокль
Полное собрание в одном доме Полное собрание в одном доме

Как Андрей Тарковский выяснял отношения с домом — и выяснил

Weekend
9 вещей, которых мужчины боятся в женщинах 9 вещей, которых мужчины боятся в женщинах

Какие вещи в отношениях с женщинами пугают мужчин?

Psychologies
Герой нашего времени Герой нашего времени

M-Hero в сугробах Кольского полуострова

Автопилот
Хореограф Кацура Кан: Не ведитесь на европейское чувство красоты Хореограф Кацура Кан: Не ведитесь на европейское чувство красоты

Интервью с японским хореографом и мастером буто Кацурой Кан

СНОБ
Как снять с сардельки кожуру, чтобы от нее не осталась половина? А зачем ее вообще чистить? Ведь оболочка натуральная Как снять с сардельки кожуру, чтобы от нее не осталась половина? А зачем ее вообще чистить? Ведь оболочка натуральная

Нужно ли чистить сардельки в натуральной оболочке?

ТехИнсайдер
Иван Антонович Ефремов и его вклад в мировую науку Иван Антонович Ефремов и его вклад в мировую науку

Иван Ефремов оставался признанным классиком жанра и при жизни, и после смерти

Наука и техника
Открыть в приложении