Biológia ihlette számítógépes rendszerek

A méhek és hangyák viselkedésmintáiból dolgozó algoritmusokra épülő számítógépes rendszereket dolgozna ki egy amerikai kutatócsoport. A kutatók szerint az állatok viselkedésének elemzése a robotika számára is hasznos eredményeket szülhet.

A Georgia Technológiai Intézet kutatói egy olyan számítógépes megfigyelési rendszert dolgoztak ki a szervezett közösségekben élő állatok (elsősorban méhek és hangyák) mozgásának automatikus elemzése céljából, amely várhatóan nemcsak az állatok viselkedését célzó kutatásokat mozdítja majd elő, hanem a biológia ihlette robotok és számítógépes rendszerek tervezésére is nagy hatással lesz - tudósított az Információs Társadalom és Trendkutató Központ Infinit hírlevele.

- Meglátásunk szerint a robotok és az állatok viselkedésének nyelve közös, ami voltaképpen azt jelenti, hogy ha hosszú időn át videóra vesszük a hangyák mozgását, megismerhetjük a "programjukat", amelyet azután robotokon is le tudunk majd futtatni - mutatott rá Tucker Balch számítástechnika-professzor, a rendszert kidolgozó Biotracking Project vezetője.

A szervezett közösségekben élő hangyák és méhek bizonyságát adják az olyan eredményes csoportos viselkedés létezésének, amely sok egyszerű egyed bonyolult interakciója nyomán valósul meg. Az ilyen viselkedési mintázatok az összetett műveletek végrehajtására képes együttműködő "robotkolóniák" kialakításakor kitűnő modellként szolgálhatnak. A kutatók által kialakított rendszer az állatok - valamilyen információt hordozó - egymás utáni mozgássorozatait elemzi. A méhek bizonyos tánca például a távoli élelemforrások elhelyezkedésével kapcsolatosan hordoz információt. A kutatócsoport a Stanford Egyetem hangyákat tanulmányozó tudósaival, valamint az Emory Egyetem fejlett emlősök bonyolult magatartását és társas interakcióit vizsgáló kutatóközpontjával is szorosan együttműködik. A már említett számítógépes megfigyelési rendszert alkalmazó együttműködések során kiderült például, hogy a hím és nőstény majmok térérzékelő memóriája eltérő. Míg a hím egyedek az élelemhez vezető fizikai távolságot jegyzik meg, addig a nőstények memóriájában az élelemhez való odatalálást segítő feltűnőbb tereptárgyak képe rögzül.

A kutatók korábbi eredményeik alapján azt remélik, hogy a vizsgált viselkedési modellek révén jobb számítógépes programozási algoritmusok birtokába juthatnak.

A számítástechnika legösszetettebb problémáira megoldást kereső szakemberek már eddig is több olyan algoritmust vettek át, amelyeket az állatok viselkedését tanulmányozó biológusok fedeztek fel. Erre az egyik legjobb példa a hálózati útválasztó rendszer megalkotása, amely az adatcsomagok interneten keresztüli útját szabja meg. Ebben az esetben jelen pillanatban a rovarok révén kidolgozott hálózati útválasztó algoritmus a legkorszerűbb megoldás.

Balch és a Georgia Technológiai Intézetben dolgozó kollégái végső fokon olyan robotrendszerek megtervezésére kívánják felhasználni az állatok viselkedéséről begyűjtött és kielemezett információkat, amelyek dinamikus, zajos és szokatlan környezetekben is hatékonyan képesek együttműködni az emberrel.

ITTK Infinit