群體思考者:研究人員獲 290 萬美元資助,以進一步開發群體智慧

歐洲研究理事會慷慨解囊,資助馬可·多里戈的最新研究,旨在讓網路和機器人模仿螞蟻和其他群居昆蟲的高效行為

加入我們的科學愛好者社群!


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保未來繼續釋出關於塑造當今世界的發現和想法的具有影響力的報道。


群體智慧是人工智慧的一個分支,旨在讓計算機和機器人模仿螞蟻和蜜蜂等群居昆蟲的高效行為。例如,螞蟻使用資訊素蹤跡來標記它們尋找食物的路線。被更多螞蟻走過的路徑會積累更多資訊素,從而吸引新的螞蟻,而留在較少螞蟻走過的路徑上的資訊素會隨著時間推移而蒸發。

歐洲研究理事會(ERC)著眼於群體智慧在資訊科技和機器人技術發展中的潛力,於週二向馬可·多里戈授予了 290 萬美元的 ERC 高階研究資助,以幫助這位比利時國家科學研究基金會 (FNRS) 的研究主任兼 IRIDIA(布魯塞爾自由大學人工智慧實驗室)的聯合主任進一步開展其群體智慧系統工程研究。

研究人員埃裡克·博納博蓋伊·泰勞拉茲在《大眾科學》2008 年 2 月機器人特刊中指出,電話系統使用類似的方法來路由呼叫,使用資訊位作為“虛擬資訊素”來加強透過網路中不太擁擠區域的路徑。作者補充說,多里戈和他的同事已將這種理念應用於網際網路,併成功超越了所有其他資料流量路由方法。

多里戈已經研究螞蟻群體行為十多年了,他將利用 ERC 的資助來開發一種通用的工程方法,用於設計和實施人工群體智慧系統。“我們相信,在未來,群體智慧將成為研究人員和工程師解決某些型別複雜問題的重要工具,”多里戈在給《大眾科學》的電子郵件中寫道。“為了建立這門學科的基礎並開發適當的方法論,我們將並行推進抽象層面和解決選定研究領域中的一些具有挑戰性的問題。我們選擇的研究領域是最佳化、機器人技術、網路和資料探勘。”

博納博和泰勞拉茲認為,群體智慧系統有望提供一種設計具有更高自主性和自給自足能力的系統的替代方法,“依賴於簡單個體智慧體之間的直接或間接互動”。困難在於,研究人員仍然缺乏對昆蟲群體內部運作的詳細瞭解。計算機科學家一直未能確定群體中個體互動的具體規則,這使得他們難以開發出更先進的、能夠模仿這種行為的軟體,作者寫道。

彼得·米勒在 2007 年 7 月的《國家地理》雜誌上寫道,早在 1991 年,多里戈就利用他對螞蟻行為的瞭解,建立了可用於解決複雜人類問題的數學程式,例如卡車路線規劃、航空公司排程或軍事機器人制導。

這位義大利出生的研究人員還是 “群體機器人”專案的創始人,該專案的目標是設計、實施和控制由小型異構、動態連線的自主機器人組成的分散式機器人系統。根據群體機器人網站 Swarm-Bots 的說法,“我們計劃構建的群體機器人將由大約 60 個自主機器人組成,分為三種類型:眼部機器人、手部機器人和足部機器人”。米勒稱,足部機器人用於在地面上運輸物體,手部機器人攀爬牆壁和操縱物體,而眼部機器人則飛行,為其他單元提供資訊。

多里戈本人在 2004 年 2 月的《連線》雜誌中指出,螞蟻會建立通往食物的“高速公路”,組織蟻穴中幼蟲的分佈,透過聚集死螞蟻形成墓地,建造活體橋樑來跨越途中的縫隙,並在沒有中央控制的情況下根據需要分配任務。他補充說,這使得這些昆蟲成為演算法的絕佳模型,這些演算法可用於程式設計簡單的裝置以實現複雜的結果。

© .