Пчелоботы, игра в «Отелло» и поиски пришельцев

Поведение медоносных пчел может стать моделью принятия решений для ботов. Суперкомпьютер разработал беспроигрышное решение для настольной игры «Отелло». Институт поиска внеземного разума получил $200 млн, завещанных ему соучредителем Qualcomm Франклином Антонио. 

Роботы-спасатели принимают решения децентрализовано и автономно

Исследователи из Университета Барселоны под руководством профессора Кармен Мигель, изучающие групповое поведение и методы принятия решений, сделали интересное открытие. Группа мини-роботов была ими обучена достигать консенсуса по задачам, имитируя процессы, демонстрируемые медоносными пчелами.

Ученые спроектировали и построили стаю из 35 мини-ботов, оснащенных крошечными ножками, светодиодными фонарями, приемником инфракрасного света и обладающих несложным арсеналом танцевальных движений.

Они были запрограммированы на воспроизведение взаимодействия между пчелами с помощью таких навыков, как распознавание света и сигналов движения.

Каждому боту было поручено найти потенциальное место гнездования колонии, а затем достичь консенсуса среди других ботов относительно оптимального места.

Поведение бота было смоделировано по образцу пчел-разведчиков Apis mellifera, которые ищут источники пищи и обладают опытом, позволяющим им определить лучшие места для строительства нового улья, например, сучки деревьев, щели домов или оконные карнизы.

Когда разведчик замечает потенциальное место улья, он исполняет «танец стаи» — серию быстрых покачивающихся движений, формируя фигуру, напоминающую восьмерку.

Этот танец передает степень желательности и некоторые детали потенциального улья, а также сигнализирует пчелам о его удаленности и направлении, в котором тот расположен. А если движения призваны объяснить информацию об источнике пищи, то данные, которые демонстрируются, поясняют тип и размер запаса пищи. Чем желательнее место, тем танцы дольше и интенсивнее.

Исследователи разработали математическую модель, представляющую задачу определения местоположения улья, а затем запустили 35 мини-ботов размером около 3 см с инструкциями, как передать свое «мнение» об идеальном месте улья собратьям-ботам.

«Наши эксперименты показывают, что рой ботов может коллективно принимать консенсусные решения децентрализованным образом, подобно медоносным пчелам», — заключила профессор Университета Барселоны Кармен Мигель.

Как считает профессор, в дальнейшем это позволит сформировать развитую коммуникационную сеть, через которую каждый робот может получать информацию за пределами своего местонахождения и поможет разработать «простых роботов», которые будут принимать решения «децентрализовано и автономно».

Такие боты, общаясь друг с другом, могут отслеживать болезненные ткани или аномалии тела или отправляться в поисково-спасательные миссии, которые считаются рискованными для людей.

Как заметила Мигель, их исследование подчеркивает «значение факторов, которые обычно упускают из виду, но которые необходимы для живых систем и самой жизни».

Слабое решение для «Отелло»

Несмотря на то, что суперкомпьютеры добились немалых успехов, играя в шахматы и го, есть игры, в которых искусственный интеллект сумел проявить себя только недавно.

Одна из них — «Отелло» (или «Реверси»), которая играется на 64-клеточной доске черными и белыми шашками и имеет 10 октиллионов (10 в 27 степени) возможных игровых позиций. По словам биоинформатика из Японии Хироки Такидзавы, это означает, что если бы у вас был ноутбук при зарождении вселенной и вы начали проверять один ход в секунду, то и сегодня были бы далеки от завершения этого процесса.

Свое название игра получила по аналогии с произведением Шекспира, поскольку для победы необходимо окружить фишки соперника, заняв своими шашками углы и крайние ряды шахматно-шашечной доски.

Как заявил Такидзава, ему удалось разработать алгоритм слабого решения для «Отелло». Применительно к теории игр «слабое решение» представляет собой алгоритм, обеспечивающий либо победу, либо ничью при любых возможных ходах соперника. Тогда как «сильное решение» обеспечивает 100% победу.

Чтобы добиться таких результатов, Такидзава использовал специально разработанную компьютерную программу анализа стратегии — Edax, а также суперкомпьютер MN-J, который в настоящее время занимает 11 место в мире по мощности вычислений, однако в 2020 году считался самым энергоэффективным, имея производительность 21,1 гигафлопс на ватт.

«Наш прорыв произошел благодаря повышению эффективности поиска и модификации новейшего программного обеспечения», — заявил Такидзава, добавив, что полученный результат демонстрирует выдающиеся достижения в области компьютерных наук и технологий ИИ.

Исследователь признает, что некоторые могут усомниться в легитимности доказательств вычислений, поскольку нельзя исключать сбои в работе процессора и памяти. Однако даже в случае компьютерной ошибки вероятность отмены его заключения «крайне мала».

Поиски инопланетян продолжаются

На прошлой неделе американская неправительственная организация, занимающаяся поиском внеземных цивилизаций — SETI Institute (SETI — аббревиатура Search for Extraterrestrial Intelligence), объявила о получении $200 млн в качестве наследства от американского технологического предпринимателя, сооснователя Qualcomm Франклина Антонио.

Франклин Антонио скончался в мае 2022 года, однако до этого на протяжении 12 лет помогал SETI Institute. В частности, с его помощью и при его непосредственном участии была проведена глубокая модернизация радиотелескопа Аллена в Калифорнии, благодаря которому ученые сканируют космический эфир и ищут свидетельства возможного присутствия техногенной жизни.

Хотя создание SETI Institute в 1984 году стало следствием финансирования таких поисков со стороны NASA, в своей деятельности институт полагается, прежде всего, на общественные пожертвования.  

«Этот дар (Франклина Антонио) позволяет SETI Institute выполнять больше миссий и повышать исследовательские приоритеты, чтобы расширить границы человеческих знаний в изучении жизни за пределами нашей планеты и происхождения жизни здесь, на Земле», — заявил директор института Билл Даймонд.

По его словам, полученные средства будут использованы для учреждения новых постдокторских стипендий и внутренних грантов для научных и образовательных программ. Кроме того, наследство основателя бизнес-империи по производству компьютерных чипов даст возможность расширять исследовательскую базу института по всему миру, а также основывать новые образовательные программы и инициативы, ориентированные на охват и вовлечение малообеспеченных сообществ.

В настоящее время SETI Institute финансирует 173 программы, в которых более сотни ученых проводят исследования по шести ключевым научным дисциплинам: астрономии и астрофизике, экзопланетам и планетарным исследованиям, астробиологии, климату и биогеонауке, а также непосредственно SETI.

Источники: TechXplore, Space.com, Seti.org