Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Искусственный интеллект объяснил загадочное кружение животных
Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.
ИИ давно зарекомендовал себя в решении прикладных и инженерных задач, но на этот раз опубликованное в Science Reports исследование демонстрирует новую сильную сторону ИИ, который помог ответить уже на фундаментальный вопрос — понять коллективное поведение живых существ.
Кружение наблюдается в больших группах животных, находящихся на разных этапах эволюции, от насекомых и червей до рыб: они согласованно движутся вокруг центра группы. Биологическая функция столь причудливого поведения до сих пор ставила в тупик эволюционных биологов и теоретиков систем.
Стандартный подход к объяснению кружения постулирует наличие неких искусственных сил, которые возникают между животными и влияют на их коллективное движение. Ученые из Сколтеха пошли по иному пути: их модель отталкивается от цели и формулируется в терминах обучения с подкреплением — инструмента из области искусственного интеллекта.
Опираясь на простые правила и естественные ограничения, смоделированные исследователями животные методом проб и ошибок обучились коллективному движению. Поразительным образом, предъявленные к ним требования — оставаться в заданных пределах от центра группы и от соседей — привели к самопроизвольному кружению. Что еще более неожиданно, кружение оказалось весьма полезным для выживания: по подсчетам исследователей, обученный такому поведению коллектив в сотни раз устойчивее к пагубным возмущениям среды — в природе ими могут быть, например, ветер или подводные потоки.
Другое применение искусственного интеллекта в похожем контексте — группировка животных. Птицы мигрируют, волки охотятся, а рыбы плавают — стаями. Если животные перемещаются совместно с оптимальным расположением друг относительно друга, они тем самым минимизируют затраты энергии. Исследователи из Сколтеха применили тот же целеориентированный подход на базе обучения с подкреплением и подтвердили, что в результате животные находят оптимальную для передвижения конфигурацию, позволяющую сохранять силы: вдвоем они выстраиваются в линию, втроем — в треугольник, вчетвером — в ромб.
Эти и другие, порой неожиданные построения, при большей численности группы, были независимо найдены альтернативным методом. Хотя в природе присутствуют и другие факторы, определяющие структуру стаи, например защита от хищников, положение вожака и прочее, полученные результаты наглядно демонстрируют широкую применимость метода и его надежность. Как говорит профессор Бриллиантов, «я понимаю, что все строится из простых „математических кирпичиков“, но не перестаю удивляться возможностям методов ИИ!».
Исследование сотен образцов древней ДНК показало, где и когда сформировалась общность ямной культуры, первых индоевропейцев, устроивших массовую экспансию на запад и восток и определивших облик современного человечества.
На окраинах нашей галактики наблюдают звезды, которые ей не принадлежат: они разогнались до таких скоростей, что преодолели притяжение Млечного Пути и летят сейчас в межгалактическое пространство. Недавно астрономы рассмотрели их траектории и обнаружили, что многие из них «родом» из крупнейшей галактики-спутника Млечного Пути — Большого Магелланова Облака. Это рождает подозрения, что в нем скрывается источник такого необычного ускорения.
Астрофизики предложили заглянуть в недра нейтронных звезд, фиксируя колебания гравитационных волн, возникающих непосредственно в момент слияния. Раскрыть важнейшую информацию о ядерных процессах внутри светил можно, поймав особый «чистый» сигнал.
Специалисты фармацевтического колледжа Университета Нью-Мексико (США) провели исследование, подтвердившее рост концентрации микро- и нанопластика в окружающей среде за последние полвека в геометрической прогрессии. Ученые применили новые методы анализа тканей человеческих органов, позволяющие обнаружить крошечные фрагменты частиц.
Употребление алкоголя неоднократно признавали одним из основных факторов развития онкологических заболеваний. Тем не менее многие продолжают считать красное вино менее вредным вариантом из-за содержащихся в нем антиоксидантов. Группа медиков из США недавно с помощью метаанализа выяснила, есть ли разница между употреблением красного и белого вина с точки зрения связи с риском рака у людей.
В 2024 году международная команда ученых обнаружила в космосе семь кандидатов в сферы Дайсона — объекты с признаками избыточного инфракрасного излучения, которые теоретически можно принять за астроинженерные сооружения. Авторы нового исследования тщательно изучили самого «яркого» кандидата с помощью наземных высокочувствительных радиотелескопов и раскрыли новые детали о природе этих загадочных объектов.
В 2022-2025 годах страны Западной Европы попытались отказаться от природного газа из России. Автор новой работы показал, что получившиеся при этом результаты были во многом противоположны целям.
Многие предпочитают вступать в романтические отношения с людьми примерно своего возраста, но есть и пары с существенной возрастной разницей. Международная группа ученых недавно на крупной выборке людей проследила за изменениями возраста партнеров на старте отношений в разные годы жизни.
По распространению сейсмических волн в недрах Земли геологи словно «сканируют» планету и обнаруживают все больше интересных особенностей ее внутреннего строения. Недавно очередное такое исследование заставило ученых особенно внимательно рассмотреть то, что скрывается под Тихоокеанской литосферной плитой.
создать его непроблема, в детстве так и развлекался, и мир позновал."не проблема", "познавать". Надо было в детстве не только мир познавать, развлекаясь, но и уроки русского языка не пропускать.
особенно вовремя перелёта"во время" (тут не наречие, а предлог с существительным)
так и ещё иногда сами так подаютРечевая ошибка. Не понятно кто, кому и что подает, или все-таки "падают"?
литальным"летальным"
Но в тот же момент, для них это также может статьТоже речевая ошибка.
опрдеённые"определенные"
Представьте что поток ветраПропущена запятая.
С муравьями то прощеЛибо "то" частица, тогда следует писать через дефис, либо тут предполагалось местоимение "это".
вот с птицами, если только польнуть в стаю что бы разлетелисьПосле "птицами" следовало поставить тире. "Пальнуть". "Чтобы" в данном случае -- подчинительный союз,а потому перед ним необходима запятая. На 9 строк больше десятка ошибок и опечаток -- это перебор...))
в статье прямо об этом сказаноВ 282 УК РФ?
создать его непроблема, в детстве так и развлекался, и мир позновал."не проблема", "познавать". Надо было в детстве не только мир познавать, развлекаясь, но и уроки русского языка не пропускать.
особенно вовремя перелёта"во время" (тут не наречие, а предлог с существительным)
так и ещё иногда сами так подаютРечевая ошибка. Не понятно кто, кому и что подает, или все-таки "падают"?
литальным"летальным"
Но в тот же момент, для них это также может статьТоже речевая ошибка.
опрдеённые"определенные"
Представьте что поток ветраПропущена запятая.
С муравьями то прощеЛибо "то" частица, тогда следует писать через дефис, либо тут предполагалось местоимение "это".
вот с птицами, если только польнуть в стаю что бы разлетелисьПосле "птицами" следовало поставить тире. "Пальнуть". "Чтобы" в данном случае -- подчинительный союз,а потому перед ним необходима запятая. На 9 строк больше десятка ошибок и опечаток -- это перебор...))
в статье прямо об этом сказаноВ 282 УК РФ?
Комментарии