Олика Янат

Пчелы-роботы могут управлять поведением настоящих пчел

Робот CASU прототип с пчелами ©Лаборатория искусственной жизни Грац
Робот CASU прототип с пчелами ©Лаборатория искусственной жизни Грац

Прямо сейчас существует колония роботов, которая так хорошо влилась в окружение живых организмов, что была беспрекословна принята их сообществом. Миссией для этих роботов стало изучение того, как эти организмы работают и общаются. А новые знания будут использованы для управления культурой, в которую они так тщательно проникли.

Несмотря на то, что звучит немного пугающе, не стоит с подозрением присматриваться к своему соседу в метро. К счастью, речь идет не о высокотехнологичных андроидах, стремящихся уничтожить человечество изнутри, — их пока не существует. По крайней мере, насколько нам известно.

Нет, речь идет о пчелах и их роботизированных версиях.

Смешанное общество пчел и автономных роботов ©Лаборатория искусственной жизни Грац
Смешанное общество пчел и автономных роботов ©Лаборатория искусственной жизни Грац

В этом месяце завершилась пятилетняя европейская исследовательская инициатива под названием FOCAS (Fundamentals of Collective Adaptive Systems или Основы коллективных адаптивных систем). Своей целью исследование ставило изучение способа общения социальных животных. Для достижения поставленных задач ученые создали специальных роботов, которые были призваны обмануть пчел и аквариумных рыбок данио. Эти роботы должны были действовать в точности, как настоящие пчелы и рыбы, чтобы влиться в нужное сообщество и принять участие в его жизни. А также уметь автономно «учиться» на социальном языке животных, чтобы, в конечном итоге, создать функционирующие смешанные сообщества.

Это означает, что исследователи получили беспрецедентный взгляд изнутри, буквальный «разум-улей» в колонии медоносных пчел. И это дало им возможность использовать роботов для управления насекомыми в плане адаптации и выживания, поскольку в настоящий момент они сталкиваются с потенциальным исчезновением.

Эти роботы являются результатом многолетней работы в массовой робототехнике. Недостаточно построить маленький дрон, умеющий выполнять характерные движения полета пчелы. Исследователям необходимо было создать команду крошечных ботов, у которых есть собственный улей. Они также должны были иметь в дальнейшем возможность двигаться, действовать и учиться как единое целое, а не беспорядочный поток машин. Например, инженеры из Грацского университета (Австрия) использовали искусственный интеллект для развития поведения роботов, чтобы оно было больше похож на поведение реальных пчел. Они также получили два роботизированных роя, способных взаимодействовать друг с другом как сплоченные единицы.

В настоящее же время прототип робота-пчелы или CASU совсем не похож на дрона или робота в прямом понимании слова — он недвижим и представляет собой лишь набор датчиков.

CASU ©Лаборатория искусственной жизни Грац
CASU ©Лаборатория искусственной жизни Грац

Все эти незначительные, поэтапные улучшения были направлены на то, чтобы продвинуть ботов к конечной цели: робо-шпионы настолько «эволюционировали», что настоящие животные стали принимать их, общаться и даже следовать за ними.

Например, был проведен эксперимент, в котором два CASU нагревали противоположные углы арены с пчелами, причем одна из них обеспечивала предпочтительную температуру пчелы 36 градусов, а другая нагревалась до температуры ниже двух градусов. После того, как пчелы собрались в оптимальном месте, отопление отключили, но привлекательные локации были созданы в двух других углах арены. Опять же, одно место было только локально оптимальным, другое — глобально оптимальным. Цель состояла в том, чтобы определить, можно ли использовать CASU для «направления» пчел к глобальному оптимуму.

Попав в колонию и действуя так, как будто они там находятся достаточно долго, роботы, кажется, вполне сходят за настоящих пчел. Работа команды показывает, что настоящие пчелы будут следовать за запрограммированным поведением роботизированного насекомого. А инсайдерский взгляд на колонию пчел может помочь ученым понять, какие факторы окружающей среды оказывают давление на них и других животных.

Такой подход мог также помочь управлению в животноводстве и сельском хозяйстве. Это объясняет то, что в начале года Walmart активно инвестировал в аналогичную технологию и даже запатентовал ее.

Хотя идея замены пчел в случае их вымирания роботизированными опылителями как-то обезличена и дико непрактична, эти новые роботы, созданные FOCAS, могут дать гораздо лучшее представление о том, как действуют животные, и как им можно помочь в вопросе выживания.