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人工University-我觉得:我们应该尝试在无人机和无人驾驶汽车中模拟蜜蜂的大脑-怀化学院新闻网

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蓋世汽車訊 據外媒報道,把小小的天線粘到蜜蜂的背上並不是一件容易的事情,不過,英國倫敦瑪麗女王大學(Queen Mary University of London)的研究人員們相信,如果他們能夠弄清楚蜜蜂如何依靠視覺環遊世界,他們就能再造出一個合成昆蟲大腦,以控制無人機和無人駕駛汽車,並讓無人機和無人駕駛汽車能夠更直觀地移動。

目前,無人機和自動駕駛汽車都利用GPS和已經規劃好的路線,四處活動。但是,如果信號丟失,或者規劃好的路線上有障礙,它們就會很難自己調整方向,找到新的路線。

自動駕駛汽車或無人機配備了人工合成的「蜜蜂大腦」后,只需要告知其目的地,然後它們就可以利用自身內部的指南針和參考點到達目的地。(文中圖片均來自倫敦瑪麗女王大學)

到目前為止,研究人員已經將25%的蜜蜂大腦建模,主要是處理視覺處理部分的大腦,並且創造了一個在基本昆蟲神經網絡上運行的「蜜蜂機械人」(bee-bot)原型。研究的下一步是,當蜜蜂在一個具有全景景觀的虛擬現實房間中活動時,記錄下其神經元,以進一步了解它們如何做決策。

Marshall教授表示:「有很多人在研究、設計自動駕駛系統,但是從根本上看,根本就沒有設計出一個與蜜蜂一樣的高效、強大的自動駕駛系統。基本上蜜蜂就是微型機械人,是性能保持不變的視覺導航器,能夠在複雜的3D環境中活動,而且只需要最少的知識,只需要1立方毫米大腦中的100萬個神經元。因此,如果能夠重建蜜蜂大腦中的一小部分,就是設計自動駕駛系統的一大飛躍。」

研究人員們認為,蜜蜂是果蠅等真正原始的昆蟲大腦與哺乳動物之間的「最佳狀態」(sweet spot』),因為哺乳動物的大腦結構更複雜,難以繪製。通過逆向研究蜜蜂的大腦,研究人員希望設計出一種新型人工智能(AI),該AI能夠基於自然神經處理過程,而不是基於機器學習。

為了確定蜜蜂的活動方式,科學家們在數百隻蜜蜂和大黃蜂的背部和頭部安裝了微型無線電應答器,在它們快速飛過Hertfordshire鄉村時,對它們進行監測。在將蜜蜂們的運動軌跡繪製到3D數字重建的飛行區域后,研究人員們可以計算出蜜蜂在飛行過程中做出的決策,以及它們是如何改變飛行路線的。

而蜜蜂每日的工作就是將花蜜從一個地方運送到另一個地方,進化已經幫助它們解決了無人機和自動駕駛汽車遇到的上述問題,因此,工程師們希望能夠利用這個已經進化了1億年的自然選擇。

蜜蜂的大腦只有100萬個腦細胞,而人類大腦有大約1000億個,但是,蜜蜂還是可以在各種天氣和季節條件下飛行數英里,還能夠記住單個植物,通過擺尾舞將植物的位置告訴蜂巢中的其他蜜蜂。

謝菲爾德大學(the University of Sheffield)的James Marshall教授領導了該項目,並創建了一家衍生蜜蜂公司 - Opteran Technologies,並表示:「令人印象深刻的是,一隻蜜蜂只有針頭大小的大腦,卻能夠在飛行超過5英里后,還記得回家的路。所以,我覺得我們應該嘗試在無人機和無人駕駛汽車中模擬蜜蜂的大腦,這比讓無人機和無人駕駛汽車像人腦一樣工作更實際。」

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