Pszczoły potrafią błyskawicznie podejmować właściwe decyzje

[KopalniaWiedzy.pl 320]

Podejmowanie decyzji to podstawa procesów poznawczych. Jest ono wynikiem oceny możliwych konsekwencji podjętych działań. Mózg pszczoły miodnej jest mniejszy niż ziarenko sezamu. A mimo to podejmuje ona decyzje szybciej i mniej się przy tym myli, niż my. Robot, który miałby wykonywać zadania pszczół, potrzebowałby wsparcia superkomputera, mówi profesor Andrew Barron z australijskiego Macquarie University, który wraz ze swoim zespołem zbadał, jak w pszczelim mózgu zachodzi proces podejmowania decyzji. Badania takie pozwalają nam lepiej rozumieć mózgi owadów, ewolucję naszego własnego mózgu oraz umożliwiają zbudowanie doskonalszych robotów.

Pszczoły muszą pracować szybko i wydajnie, znajdując nektar i wracając z nim do ula, jednocześnie unikając drapieżników. Muszą więc ciągle podejmować decyzje, do którego kwiatu podlecieć, uważać na drapieżniki zarówno w czasie lotu jak i po wylądowaniu.

Wytrenowaliśmy 20 pszczół tak, by rozpoznawały pięć „kwiatów” o różnych kolorach. Niebieskie zawsze zawierały syrop cukrowy, zielone zawsze zawierały gorzką chininę rozpuszczoną w wodzie, inne kolory czasem zawierały glukozę. Następnie każda z naszych pszczół latała w „ogrodzie” z naszymi „kwiatami”, które tym razem zawsze zawierały wodę destylowaną. Filmowaliśmy pszczoły i przeanalizowaliśmy ponad 40 godzin zapisu wideo, badając, jak szybko podejmują one decyzje, mówi doktor HaDi MaBouDi z University of Sheffield.

Gdy pszczoła była pewna, że „kwiat” będzie zawierał pożywienie, decyzję o lądowaniu podejmowała w ciągu 0,6 sekundy. Równie szybko rezygnowała z lądowania, gdy była pewna, że „kwiat” nie zawiera pożywienia. Gdy zaś nie była pewna co „kwiat” zawiera, podjęcie decyzji zajmowało jej 1,4 sekundy, a czas ten zmieniał się w zależności od prawdopodobieństwa, z jakim dany kolor był powiązany z pożywieniem.

Naukowcy zbudowali następnie model komputerowy, który miał na celu odtworzenie procesu podejmowania decyzji przez pszczoły. Gdy mu się przyjrzeli, stwierdzili, że jego struktura jest bardzo podobna do poszczególnych warstw pszczelego mózgu. Nasze badania pokazały, że za pomocą bardzo ograniczonej liczy neuronów możliwe jest autonomiczne podejmowanie złożonych decyzji. Teraz, gdy już wiemy, jak pszczoły podejmują takie decyzje, badamy, w jaki sposób są w stanie tak szybko zbierać i przetwarzać informacje. Podejrzewamy, że podczas lotu pszczoły wykonują ruchy pozwalające im na lepsze wykrywanie za pomocą wzroku najlepszych kwiatów, stwierdza profesor James Marshall z Sheffield.

Badania nad owadami i innymi „prostymi” zwierzętami, mogą przyczynić się do udoskonalenia komputerów i systemów sztucznej inteligencji. Podczas milionów lat ewolucji powstały bowiem niezwykle wydajne mózgi o bardzo niskim zapotrzebowaniu na energię. Dzięki swoistej odwrotnej inżynierii owadzich mózgów możliwe będzie stworzenie wydajnych algorytmów sterujących autonomicznymi maszynami.

Szczegóły badań zostały opisane na łamach eLife.

« powrót do artykułu