Российские ученые из Сколтеха с помощью ИИ смогли понять, почему некоторые виды животных кружат вокруг одной точки или формируют стаи определенного построения. Оказалось, что так животные повышают свои шансы на выживание. Статья о проделанной работе опубликована в журнале Scientific Reports.
Для многих видов животных, достаточно удаленных друг от друга на эволюционном древе, характерно таинственное поведение — кружение. Некоторые насекомые, черви и рыбы согласованно движутся по кругу вокруг определенной центральной точки. Долгое время специалисты в эволюционной биологии и теории систем не могли найти ответ на вопрос: для чего нужно такое поведение?
Ученые из Сколтеха с помощью искусственного интеллекта создали модель животных и обучили ее коллективному движению с помощью обучения с подкреплением. Эксперты задали смоделированным животным цель — находиться от выбранной центральной точки и от соседей на определенном расстоянии. Пытаясь достичь этой цели, смоделированные животные научились кружению. Биологическая функция такого поведения, видимо, заключается в повышенной выживаемости группы животных, которая занимается кружением. Согласно расчетам исследователей, такие группы животных в сотни раз лучше других приспосабливаются к неблагоприятным условиям среды (например, к ветру, водным потокам).
Аналогичным образом ученые объяснили то, почему группы животных сбиваются в стаи определенной конфигурации. Согласно результатам моделирования, животные выбирают оптимальное расположение относительно друг друга, что сводит затраты энергии к минимуму и повышает защищенность группы. Так, оптимальная конфигурация группы животных зависит от ее численности: двое животных выстраиваются в линию, трое — в треугольник, четверо — в ромб. При большой численности стаи построения могут принимать причудливые формы. В природных условиях, конечно, на конфигурацию группы животных могут влиять и другие факторы, включая положение вожака и т. д. Однако эти результаты доказали, что моделирование с помощью искусственного интеллекта может использоваться для решения аналогичных задач.
«Хотя я понимаю, что все строится из простых "математических кирпичиков", я не перестаю удивляться возможностям методов ИИ!» — поделился профессор Николай Бриллиантов, один из участников исследования.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
