蚂蚁完爆人类?群体协作启发AI发展
蚂蚁完爆人类?群体协作启发AI发展
近日,一项关于蚂蚁群体智慧的研究引发了科学界的广泛关注。以色列魏茨曼科学研究所的最新研究显示,蚂蚁群体在解决复杂问题时的表现甚至超越了人类团队。这一发现不仅揭示了自然界中简单个体如何通过协作实现复杂任务的奥秘,更为人工智能的发展提供了新的启示。
蚂蚁实验引发的思考
以色列魏茨曼科学研究所的研究团队在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了一项引人注目的研究。研究人员以经典的“钢琴搬运难题”为灵感,设计了一个实验,让长角立毛蚁和人类搬运者比赛移动“工”字形物体穿越迷宫。
实验结果显示,蚂蚁群体的表现不仅优于个体蚂蚁,甚至在某些情况下超越了人类团队。这一发现引发了关于简单与复杂的哲学思考:为什么没有复杂思维能力的蚂蚁,能够通过群体协作完成人类团队难以完成的任务?
东南大学自动化学院教授、俄罗斯自然科学院外籍院士李新德
蚂蚁智能如何启发AI发展
面对这一现象,东南大学自动化学院教授李新德提出了自己的见解。他认为,蚂蚁的集体记忆机制与人工智能领域的“经验回放机制”有异曲同工之妙。在蚂蚁群体中,任何个体的失败尝试都会被其他成员利用,以避免重复犯错。这类似于在智能体中设置一个“录像机”或“笔记本”,通过汇聚集体记忆形成可重复利用的经验池。
人工智能深度学习图示
此外,蚂蚁群体在遭遇失败后展现出的快速调整能力也值得AI借鉴。当路径被堵住时,蚂蚁会立刻改变方向,这种动态调整能力正是当前人工智能所缺乏的。李新德教授指出,这可以为智能机器人的路径规划提供重要参考。
AI领域已有的仿生算法成果
事实上,人工智能领域对生物智能的研究由来已久。蚁群算法就是模仿自然界蚂蚁觅食行为产生的。蚂蚁会沿着信息素浓度较高的路径行走,而每只路过的蚂蚁都会在路上留下信息素,形成一种正反馈机制。由此,蚁群总能找到到达食物源的最短路径。
觅食中的蚂蚁
除了蚁群算法,人工智能领域还有模仿狼群社会协作机制的狼群算法、借鉴鸟类觅食机制的粒子群算法、模拟座头鲸捕猎行为的鲸鱼算法等。这些算法都是从自然界中获得灵感,为解决复杂问题提供了新的思路。
AI发展的方向:追求复杂还是追求简单?
多年来,人类致力于打造复杂的神经网络,希望让机器模拟人类大脑的思维方式。然而,李新德教授认为,人工智能的发展始终是为了更好地解决现实问题,而不是单纯追求复杂。从感知机到深度学习网络,表面上看人工智能似乎越来越复杂,但实际上每个发展阶段都有其特定的应用场景和需求。
人工智能发展脉络
繁简与优劣之间并没有必然的联系。蚂蚁经过数万年的进化,能在群体协作方面做到极致,这是熟能生巧的结果。同样,人脑智能也是自然演化的结晶,两者都是值得研究学习的对象,无需区分高低优劣。随着科学的进步,人工智能会将许多复杂的事情变得越来越简单。