Η φράση «απασχολημένη σαν μέλισσα» ισχύει σίγουρα για τους εγκεφάλους των μελισσών. Τα έντομα πρέπει να εξισορροπούν την προσπάθεια, τον κίνδυνο και την ανταμοιβή, να αποφεύγουν τα αρπακτικά και να κάνουν ακριβείς εκτιμήσεις για το ποια λουλούδια είναι πιο πιθανό να προσφέρουν τροφή στην κυψέλη τους ενώ πετούν. Η ταχύτητα και η αποτελεσματικότητα είναι επομένως κρίσιμες για την επιβίωσή τους και οι επιστήμονες ρίχνουν μια ματιά στον εγκέφαλό τους για να καταλάβουν πώς. ΕΝΑ
μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 27 Ιουνίου στο περιοδικό
eLife
διερευνά πώς εκατομμύρια χρόνια
εξέλιξη
ς κατασκεύασαν τους εγκεφάλους των μελισσών για να λαμβάνουν αυτές τις αστραπιαίες αποφάσεις και να μειώνουν τους κινδύνους τους.
[Related:
What busy
bees
‘ brains can teach us about human
evolution
.]
«Η λήψη αποφάσεων βρίσκεται στον πυρήνα της γνώσης. Είναι το αποτέλεσμα μιας αξιολόγησης των πιθανών αποτελεσμάτων και οι ζωές των ζώων είναι γεμάτες αποφάσεις», συν-συγγραφέας και συγκριτικός νευροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο Macquarie της Αυστραλίας Andrew Barron.
είπε σε δήλωση
. «Μια μέλισσα έχει εγκέφαλο μικρότερο από ένα σουσάμι. Και όμως μπορεί να πάρει αποφάσεις πιο γρήγορα και με μεγαλύτερη ακρίβεια από εμάς. Ένα
ρομπότ
προγραμματισμένο να κάνει τη δουλειά μιας μέλισσας θα χρειαζόταν το αντίγραφο ασφαλείας ενός υπερυπολογιστή».
Ο Barron αναφέρει ότι τα σημερινά αυτόνομα ρομπότ λειτουργούν κυρίως με την υποστήριξη απομακρυσμένων υπολογιστών και ότι τα
drones
πρέπει να βρίσκονται σε ασύρματη επικοινωνία με κάποιο είδος κέντρου δεδομένων. Εξετάζοντας πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος των μελισσών και θα μπορούσε να βοηθήσει στο σχεδιασμό καλύτερων ρομπότ που εξερευνούν πιο αυτόνομα.
Στο
μελέτη
, η ομάδα εκπαίδευσε 20 μέλισσες να αναγνωρίζουν πέντε διαφορετικούς χρωματικούς «δίσκους λουλουδιών». Τα μπλε λουλούδια είχαν πάντα σιρόπι ζάχαρης, ενώ τα πράσινα άνθη είχαν πάντα τονωτικό νερό που είχε πικρή γεύση στις μέλισσες. Τα άλλα χρώματα μερικές φορές είχαν γλυκόζη. Στη συνέχεια, η ομάδα εισήγαγε κάθε μέλισσα σε έναν αυτοσχέδιο κήπο όπου τα λουλούδια είχαν μόνο αποσταγμένο νερό. Κάθε μέλισσα μαγνητοσκοπήθηκε και η ομάδα παρακολούθησε πάνω από 40 ώρες πλάνα, παρακολουθώντας το μονοπάτι που ακολούθησαν τα έντομα και χρονομέτρηση πόσο χρόνο τους πήρε για να πάρουν μια απόφαση.
«Αν οι μέλισσες ήταν σίγουρες ότι ένα λουλούδι θα είχε τροφή, τότε αποφάσισαν γρήγορα να προσγειωθούν σε αυτό, απαιτώντας κατά μέσο όρο 0,6 δευτερόλεπτα», δήλωσε ο HaDi MaBouDi, συν-συγγραφέας και υπολογιστικός νευροαιθολόγος από το Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ στην Αγγλία.
είπε σε δήλωση.
«Αν ήταν σίγουροι ότι ένα λουλούδι δεν θα είχε φαγητό, έπαιρναν μια απόφαση εξίσου γρήγορα».
Εάν οι μέλισσες δεν ήταν σίγουρες, χρειάζονταν πολύ περισσότερο χρόνο –1,4 δευτερόλεπτα κατά μέσο όρο– και ο χρόνος αντικατόπτριζε την πιθανότητα ότι ένα λουλούδι περιείχε κάποια τροφή.
Στη συνέχεια, η ομάδα κατασκεύασε ένα μοντέλο υπολογιστή που είχε ως στόχο να αναπαράγει τη διαδικασία λήψης αποφάσεων των μελισσών. Παρατήρησαν ότι η δομή έμοιαζε με τη φυσική διάταξη του εγκεφάλου μιας μέλισσας. Διαπίστωσαν ότι ο εγκέφαλος των μελισσών μπορούσε να λάβει περίπλοκες αυτόνομες αποφάσεις με ελάχιστα νευρωνικά κυκλώματα.
[Related:
A robot inspired by centipedes has no trouble finding its footing
.]
«Τώρα γνωρίζουμε πώς οι μέλισσες παίρνουν τόσο έξυπνες αποφάσεις, μελετάμε πώς είναι τόσο γρήγορες στη συλλογή και τη δειγματοληψία πληροφοριών. Πιστεύουμε ότι οι μέλισσες χρησιμοποιούν τις κινήσεις πτήσης τους για να ενισχύσουν το οπτικό τους σύστημα για να τις κάνουν καλύτερα στην ανίχνευση των καλύτερων λουλουδιών», συν-συγγραφέας και θεωρητικός και υπολογιστικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ Τζέιμς Μάρσαλ.
είπε σε δήλωση
.
Ο Marshall ήταν επίσης συνιδρυτής
Opteran
, μια εταιρεία που σχεδιάζει αντίστροφα μηχανικούς αλγόριθμους εγκεφάλου για να επιτρέψει στις μηχανές να κινούνται αυτόνομα. Πιστεύει ότι η φύση θα εμπνεύσει το μέλλον της βιομηχανίας AI, καθώς εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης του εγκεφάλου των εντόμων οδήγησε σε αυτούς τους απίστευτα αποδοτικούς εγκεφάλους που απαιτούν ελάχιστη ισχύ.
