Cum animalele care roiesc pot ajuta oamenii si inteligenta artificiala sa ia decizii mai bune
Cuvantul roi are adesea conotatii negative – ganditi-va la plagi biblice de lacuste sau strazile pline de cumparatori de ultima ora in timpul goanei Craciunului. Cu toate acestea, roiul este esential pentru supravietuirea multor colectivitati de animale. Si acum cercetarile asupra roiului au potentialul de a schimba lucrurile si pentru oameni.
Albinele roiesc pentru a face cautarea de noi colonii mai eficienta. Stourile de grauri folosesc murmurari orbitoare pentru a se sustrage si a deruta pradatorii. Acestea sunt doar doua exemple din natura, dar roiul poate fi vazut in aproape fiecare colt al regnului animal.
Cercetarile de la matematicieni, biologi si oameni de stiinte sociale ne ajuta sa intelegem roiul si sa-i valorificam puterea. Este deja folosit pentru controlul multimilor, gestionarea traficului si pentru a intelege raspandirea bolilor infectioase. Mai recent, incepe sa modeleze modul in care folosim datele pentru asistenta medicala, operam drone in conflicte militare si a fost folosit pentru a depasi cote aproape insurmontabile la pariuri in evenimente sportive.
Un roi este un sistem care este mai mare decat suma partilor sale. Asa cum multi neuroni formeaza un creier capabil de gandire, memorie si emotie, grupuri de animale pot actiona la unison pentru a forma un „super creier”, prezentand un comportament extrem de complex, care nu este vazut la animalele individuale.
Expertul in viata artificiala Craig Reynolds a revolutionat studiul roiului in 1986, odata cu publicarea modelului Boids de simulare pe computer. Modelul Boids descompune roiul intr-un set simplu de reguli.
Boids (bird-oids) din simulare, ca avatarurile sau personajele dintr-un joc video, sunt instruiti sa se miste in aceeasi directie cu vecinii lor, sa se deplaseze spre pozitia medie a vecinilor lor si sa evite coliziunile cu alte boids.
Simularile cu boids sunt uimitor de precise in comparatie cu roiurile reale.
Modelul Boids sugereaza ca roiul nu are nevoie de lideri pentru a coordona comportamentul - cum ar fi pietonii intr-un centru al orasului, mai degraba decat un tur ghidat de muzeu. Comportamentul complex pe care il vedem in roiuri apare din interactiunile dintre indivizi urmand aceleasi reguli simple in paralel. In limbajul fizicii, acest fenomen este cunoscut sub numele de aparitie.
Mintea stupului
In 2016, compania americana de tehnologie Unanimous AI a folosit puterea inteligentei roiului pentru a castiga pariul „superfecta” Kentucky Derby, prezicand cu succes primii, doi, trei si al patrulea calareti in celebra cursa de cai din SUA.
Expertii din industrie si algoritmii conventionali de invatare automata au realizat o serie de predictii incorecte. Cu toate acestea, pasionatii de curse amatori recrutati de Unanimous AI si-au pus in comun cunostintele pentru a depasi cota de 541/1.
Succesul voluntarilor a stat in modul in care au fost generate predictiile lor. In loc sa voteze calaretii si sa-si cumuleze alegerile, voluntarii au folosit platforma de inteligenta roii a Unanimous AI pentru a participa la un remorcher digital in timp real, inspirat de roiuri de pasari si albine.
Toti voluntarii au tras simultan un cadran catre alegerile lor respective. Acest lucru a permis oamenilor sa-si schimbe preferintele ca raspuns la actiunile altora (de exemplu, o persoana poate sa fi trecut la a trage spre a doua alegere, B, mai degraba decat spre prima lor alegere, C, daca vedeau ca A si B sunt favoritii clari. ).
Te-ar putea interesa si:
Cum se instalezi aplicatii pe iPhone X
Raspunsul unul altuia in timp real le-a permis voluntarilor Unanimous AI sa depaseasca in mod colectiv persoanele foarte informate.
In plus, daca cele mai frecvente alegeri individuale ale voluntarilor ar fi determinat ordinea, doar castigatorul din 2016 si favoritul caselor de pariuri, Nyquist, ar fi fost plasat corect.
Probleme de sanatate
Tehnologiile asemanatoare de roi sunt, de asemenea, de un interes din ce in ce mai mare in sectorul asistentei medicale, unde discutiile despre o revolutie a inteligentei artificiale provoaca ingrijorari tot mai mari cu privire la confidentialitatea pacientilor.
Pe masura ce increderea in tehnicile bazate pe date in asistenta medicala creste, la fel creste si cererea pentru seturi extinse de date pentru pacienti. O modalitate de a satisface aceste cerinte este de a pune in comun informatiile intre institutii si, in unele cazuri, tari.
Cu toate acestea, transferul datelor pacientului este adesea supus unor reglementari stricte privind protectia datelor. O solutie la aceasta problema este utilizarea numai a datelor interne, desi acest lucru vine adesea in detrimentul acuratetei diagnosticului.
O alternativa consta in roi. Cercetatorii cred ca inteligenta roiului poate pastra acuratetea diagnosticului fara a fi nevoie de schimb de date brute intre institutii.
Studiile preliminare au aratat ca descentralizarea stocarii datelor intr-o retea de noduri care interactioneaza poate oferi institutiilor beneficiul intelepciunii comune. Aceasta inseamna ca nu exista un hub central care coordoneaza fluxul de informatii, iar institutiile nu pot accesa datele private ale pacientilor una ale altora.
Invatarea automata centralizata foloseste datele incarcate intr-un hub partajat unde invatarea automata are loc folosind toate datele disponibile. In sistemele descentralizate, fiecare institutie isi stocheaza separat datele in propriul nod. Invatarea automata are loc local la fiecare nod (folosind doar date interne), dar rezultatele invatarii automate sunt partajate intre retea, in beneficiul tuturor nodurilor. Acest proces asigura ca datele brute ale pacientului nu sunt schimbate intre institutii, pastrand confidentialitatea pacientului.
Roiuri si razboi
Tehnologia dronelor este din ce in ce mai folosita in luptele din prima linie, in ultimul timp, in special de catre fortele ucrainene in conflictul in curs de desfasurare intre Rusia si Ucraina. Cu toate acestea, asa cum este, tehnologia conventionala a dronei necesita supraveghere unu-la-unu.
Cercetarea actuala in domeniul apararii isi propune sa faciliteze comunicarea intre drone, permitand unui controlor sa opereze roiuri de drone. Dezvoltarea unei astfel de tehnologii promite sa imbunatateasca considerabil scalabilitatea, recunoasterea si capacitatile de lovire ale dronelor de lupta, permitand transmiterea continua de informatii in cadrul grupurilor de drone.
Pe masura ce cercetarea aprofundeaza in roi, gasim o lume in care actiunea colectiva creeaza complexitate, adaptabilitate si eficienta. Pe masura ce tehnologia evolueaza, rolul inteligentei roiurilor va creste, impletind lumea noastra cu dinamica fascinanta a roiurilor.
