Чему интеллектуальные машины могут научиться у косяков рыб

Некоторое время мы не сообщали о хороших выступлениях на TED об искусственном интеллекте или программировании, возможно, потому, что они становятся все тоньше. Этот, однако, действительно очень хорош, и если вас интересует поведение стаи или роя, вам нужно это увидеть. Как простое становится впечатляющим.

Инженер-робототехник и руководитель исследовательской группы самоорганизующихся систем в Гарварде Радхика Нагпал изучает коллективный разум насекомых и косяков рыб, пытаясь понять их правила взаимодействия. Она представляет свою работу по созданию искусственной коллективной энергии и предвидит будущее, в котором стаи роботов будут работать вместе, чтобы строить барьеры от наводнений, опылять посевы, контролировать коралловые рифы и формировать созвездия спутников.

Сначала все это кажется идеей искажения разума, но вы должны помнить, что сложная жизнь сама по себе представляет собой просто рой клеток — да, я говорю о вас.

Если вы ищете урок программирования от роя, то он очень похож на старое изречение «думай локально. Действуй глобально». В этом случае вам нужно найти локальные правила, которые приводят к глобальному поведению. Одна из моих первых исследовательских работ заключалась в написании программ для большого параллельного компьютера, состоящего из простых вычислительных ячеек. Каждая ячейка могла общаться только со своими соседями и могла формировать булевы функции своих состояний. Было довольно очевидно, как запрограммировать его для нахождения ребер, скажем — правило таково: если вы черный (1) и у вас есть белый (0) сосед, то вы — крайняя ячейка. Для некоторых вещей оказалось легко найти правила, для других было намного сложнее.
Как только вы начнете работать с более сложными системами, локальные правила также могут быть более сложными, но важным моментом является то, что простые локальные правила создают нечто более сложное, поскольку действия распространяются среди роя. То есть действие является результатом локальных условий, но действие изменяет это локальное состояние и, следовательно, то, что на самом деле делают другие устройства. Это похоже на обратную связь и рекурсию, объединенные в одно, и именно поэтому рои — это нечто большее, чем просто сумма их простых правил.