Искусственный интеллект и новые технологии меняют изучение коллективного поведения животных

Стая марлинов охотится на косяк сардин под водой. Новые технологии позволяют запечатлеть новые перспективы коллективного поведения животных. Автор: Ник Прайс

В перспективной статье в Journal of the Royal Society Interface утверждается, что достижения в области ИИ, сенсорных технологий и моделирования трансформируют изучение коллективного поведения животных. Последствия этого выходят далеко за рамки биологии, затрагивая робототехнику и динамику человеческих толп.

Отдельный муравей обладает лишь ограниченной информацией об окружающей среде. Тем не менее, муравейник может находить эффективные пути к пище, адаптироваться к препятствиям и реорганизовываться при изменении условий, решая задачи, непосильные для одной особи.

Понимание того, как возникают такие коллективные решения, является фундаментальным биологическим вопросом, но также имеет широкую актуальность. Те же принципы вдохновляют роевую робототехнику, алгоритмы для сложной оптимизации и даже новые подходы к координации в человеческих толпах или клеточных системах.

В своей новой статье «Будущие практики междисциплинарных исследований в области коллективного поведения животных» Валентин Лешеваль и Павел Романчук утверждают, что текущие и будущие научные вопросы в этой области потребуют переосмысления междисциплинарности. Это подразумевает тесную интеграцию таких технологий, как автоматическое отслеживание, ИИ и виртуальная реальность, с теоретическими рамками, а также расширение спектра изучаемых систем.

Оба автора являются членами кластера передовых исследований «Наука об интеллекте» в Берлинском техническом университете, где интеллект исследуется не только в индивидуальном мозге, но и как нечто, возникающее в результате взаимодействия — от отдельных особей до групп животных и других коллективных систем в природе.

Лешеваль и Романчук отмечают, что исследования коллективного поведения вступают в новую фазу, движимую не только новыми технологиями, но и растущей актуальностью этой области далеко за пределами изучения животных групп.

Автоматическое отслеживание, съёмка с дронов, анализ на основе ИИ и эксперименты в виртуальной реальности теперь позволяют исследователям с беспрецедентной детализацией наблюдать за целыми группами животных, выявляя ранее невидимые закономерности.

Принципы коллективного поведения всё чаще используются в роевой робототехнике, с ожидаемым применением в ближайшее десятилетие в таких областях, как мониторинг окружающей среды, сельское хозяйство, удаление микропластика и поисково-спасательные системы.

Подобные подходы также применяются для лучшего понимания коллективного движения клеток при раке или для проектирования зданий и выходов, улучшающих эвакуацию людей. Таким образом, коллективное поведение становится не просто областью изучения животных, а более широкой основой для понимания координации, интеллекта и самоорганизации в живых и созданных человеком системах.

Ближайшие годы, вероятно, будут определены этим расширением, поскольку новые технологии открывают беспрецедентные возможности для наблюдения за коллективной жизнью, а междисциплинарность становится ключом к её пониманию.