Интеллект пчел воплотится в крошечных летательных аппаратах

Гудение медовых пчел, перелетающих с цветка на цветок, вскоре превратится в ленивое жужжание пчел-роботов, занимающихся тем же делом. Проект «Зеленый мозг» нацелен на подготовку к созданию первых летающих роботов, способных ощущать и вести себя, как настоящие пчелы.

Пчелы-роботы смогут прочесывать небольшие пространства в поиске выживших после землетрясений и других природных катастроф, проводить разведку в захваченных террористами строениях, предоставляя информацию для военных сил, или даже опылять сельскохозяйственные культуры и цветы. Такие роботы будут основаны на интеллектуальных способностях мозга медовой пчелы, в котором в 100 тысяч раз меньше клеток, чем в человеческом мозге. Таким образом, мозг пчелы достаточно маленький, чтобы исследователи смогли создать искусственный аналог, но при этом достаточно организованный для принятия сложных решений.

«Такой малый размер означает, что вполне возможно приблизиться к имитации целого мозга, не выбрасывая деньги на суперкомпьютер размером с амбар», - рассказывает Джеймс Маршалл, специалист по компьютерам из Университета Шеффилда в Великобритании.

Маршалл и его коллеги получили 1,6 миллионов долларов США на разработку симуляторов мозга пчелы в течение последующих трех лет. Они планируют объединить усилия с американскими коллегами, работающими над отдельным проектом «Робопчелы», направленным на создание крошечных летающих роботов с искусственным пчелиным разумом.

Мозг пчел состоит из всего лишь 1 миллиона клеток под названием нейроны, у крыс их 100 миллионов, а у человека 100 миллиардов мозговых клеток. Но специалисты по пчелам и неврологи обнаружили, что крошечный мозг пчелы все же обладает способностями многих более крупных мозгов. Маршалл отмечает, что его любимый пример пчелиного интеллекта – это способность насекомых изучать правило «выбери то же самое».

«Пчелы могут усваивать, что определенный запах, который они чувствуют перед входом в лабиринт, указывает, по какому запаху нужно следовать в самом лабиринте, чтобы найти пищу, - рассказывает Маршалл. – Затем, без дополнительного обучения, пчелы могут применять то же правило, но на этот раз следовать зрительным узорам, с которыми они никогда до этого не сталкивались в том же контексте».

Вместо крошечных пчел-роботов будущего первое поколение искусственного пчелиного мозга можно будет для начала испытать на существующем роботе, оснащенном камерой и Wi-Fi передатчиком. Исследователи планируют добавить датчик запаха и переписать программное обеспечение робота, чтобы получить отдельный компьютер, на котором будет запущен симулятор мозга для выполнения команд.

«Мы фактически планируем работать с игрушечными вертолетами, которые можно купить за небольшую сумму денег, и управлять ими при помощи iPad или телефона», - рассказывает Маршалл.

Как бы он ни выглядел, летающий робот, способный ориентироваться в новой среде и самостоятельно «учиться», представляет собой огромный шаг вперед в сфере разработки искусственного интеллекта и робототехники. В течение трехлетнего проекта «Зеленый мозг» ученые надеются воссоздать те области мозга пчелы, которые отвечают за обоняние, зрение и поведение, тогда как имитация всего мозга может занять еще десятилетия.

С точки зрения технического обеспечения исследователи уже могут начинать работать. Корпорация NVIDIA безвозмездно передала графические ускорители для создания мощной сети из стандартных настольных компьютеров. Такие ускорители обычно создают трехмерную графику в домашних компьютерах и игровых видео приставках, но в данное время все больше ученых начинают использовать компьютерные мощности в исследовательских целях. В некоторых самых высокопроизводительных суперкомпьютерах мира также установлены графические ускорители.

Единственный графический ускоритель может заменить 20 обычных компьютеров, отмечают специалисты. Именно эти устройства заставят симулятор пчелиного мозга работать в 10-100 раз быстрее, чем смогло бы обеспечить обычное ядро компьютера. Грубо говоря, для реального воплощения запланированной модели понадобится около 100 компьютерных ядер.