英國研究揭示蜜蜂如何快速做出決策有助于設(shè)計高效自動駕駛機器

2023-06-30 11:05:31來源：蓋世汽車關(guān)鍵詞：機器人自動駕駛閱讀量：21083

導(dǎo)讀：據(jù)報道，英國謝菲爾德大學(xué)(the University of Sheffield)的科學(xué)家們發(fā)表了一項新研究，揭示了蜜蜂如何做出快速且準確的決策，這可能有助于設(shè)計出更高效的機器人和自動駕駛機器。

　　該項研究由謝菲爾德大學(xué)計算機科學(xué)系的HaDi MaBouDi博士和悉尼麥考瑞大學(xué)(Macquarie University)的Andrew Barron教授牽頭，揭示了蜜蜂用來決定采哪朵花所用的復(fù)雜策略。

　　盡管非常復(fù)雜，但是該項研究揭示了昆蟲如何做出快速決策，決定去哪里尋找花蜜。盡管蜜蜂的大腦只有芝麻大小，但是它們的決策比人類的更準確。

　　該項研究提升了人們對蜜蜂大腦如何工作和進化的理解。謝菲爾德大學(xué)的科學(xué)家們表示，該研究對人們研發(fā)新一代的機器人和自動駕駛機器有啟發(fā)，此類機器人和自動駕駛機器能夠像蜜蜂一樣思考，自主地做出快速、準確、高效的決策。

　　在該項研究中，研究人員訓(xùn)練了20只蜜蜂來識別五種不同花色的人造花。藍色花中含有糖漿，綠色花中含有一種蜜蜂不喜歡的、含苦味的蘇打水，剩下其他顏色的花中有些含有葡萄糖。

　　然后，該研究團隊將蜜蜂引入到一個定制的花園中，在這里，花只含有蒸餾水，從而來測試蜜蜂在不同場景下的表現(xiàn)。研究人員拍攝了每只蜜蜂，然后跟蹤其路徑，并記錄蜜蜂需要花多久時間決定“拜訪”哪朵花。

　　研究結(jié)果顯示，如果蜜蜂確信一朵花上有食物，它們很快就會決定降落在這朵花上，平均只需要0.6秒。如果它們確信一朵花上沒有食物，也會一樣很快地做出決定。

　　然后，科學(xué)家們打造了一個計算機模型，來復(fù)刻蜜蜂的決策過程?；仡櫚l(fā)現(xiàn)，打造的計算機模型的結(jié)構(gòu)與蜜蜂大腦的物理布局非常相似。

　　謝菲爾德大學(xué)計算機科學(xué)系HaDi MaBouDi博士表示：“每次蜜蜂出發(fā)采集花蜜時，都需要根據(jù)顏色或氣味的微小變化來決定降落在哪朵花上，以進行采集。每一個錯誤都代價高昂，既浪費能量，又讓其面臨潛在危險。為了學(xué)習如何通過試錯來優(yōu)化選擇，蜜蜂只有針頭大小的大腦可利用，其中包含不到100萬個神經(jīng)元。然而，它們非常擅長該項任務(wù)，又快速、又準確。”

　　“我們在該項研究中的發(fā)現(xiàn)揭示了該項卓越?jīng)Q策能力的潛在機制。我們可以利用此類機制設(shè)計更好、更強大、更能規(guī)避風險、能夠像蜜蜂一樣思考的機器人和自動駕駛機器，要知道蜜蜂是自然界中最高效的導(dǎo)航器之一。”

　　悉尼麥考瑞大學(xué)Andrew Barron教授補充道：“蜜蜂的大腦比芝麻還小，但是它們能比我們更快、更準確地做出決策。一個經(jīng)過編程的機器人如果要做蜜蜂的工作則需要超級計算機的加持。”

　　在相關(guān)研究中，謝菲爾德大學(xué)的科學(xué)家們還在研究對蜜蜂和其他昆蟲的大腦進行逆向工程操作，以設(shè)計下一代自動駕駛技術(shù)。

　　Opteran由該大學(xué)計算機科學(xué)系James Marshall教授創(chuàng)辦，是從該大學(xué)剝離出來的公司。該公司正在研發(fā)重量輕、低成本的硅腦，以讓機器人和自動駕駛汽車能像昆蟲一樣看到、感知、導(dǎo)航以及做決策。

　　該公司認為，該種“自然智能”(Natural Intelligence)的自動駕駛方法將顯著擴大自動駕駛機器和機器人市場。

　　Marshall教授也參與了該項研究，他表示：“我們的研究已經(jīng)證明蜜蜂如何能夠用最小的神經(jīng)回路做出復(fù)雜的自動駕駛決策。經(jīng)過數(shù)百萬年的進化，蜜蜂的大腦效率非常高，但是能耗非常低。此種生物學(xué)知識能夠促進未來AI技術(shù)的發(fā)展。”

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