Con người nghiên cứu loài kiến để viết thuật toán
Bằng cách xem đàn kiến là một hệ thống thông minh bao gồm nhiều cá thể tuân theo những quy tắc đơn giản, nhà khoa học Bỉ, Deneubourg có thể mô phỏng chúng bằng các thuật toán.
Quá trình dùng robot mô phỏng thế giới côn trùng tiếp tục từng bước được mở rộng. Vài năm trước, nhà nghiên cứu Simon Garnier đã chế tạo những chú kiến robot có thể đi theo lối mòn mùi hương tin tức điện tử. Lối mòn này được tạo ra bởi một hàng các máy chiếu gắn bên trên, máy này tự động theo dõi chuyển động từng chú robo-kiến; trong khi đó các cảm biến ánh sáng được cài đặt trong “đầu” mỗi con robot, để nó có thể đi theo lối mòn phát sáng của đồng loại.
Những con kiến trong phim Ant-man cũng di chuyển theo một hệ thống tin tức. (Ảnh: Marvel).
Về cơ bản, chỉ cần tuân theo hai nguyên tắc đơn giản - cứ đi lung tung khám phá cho đến khi tìm thấy một “lối mòn” hoặc “thức ăn”, và bám theo lối mòn mạnh nhất nó tìm được - rốt cuộc những chú robo-kiến đã tìm ra lộ trình ngắn nhất đi qua một mê cung.
Bước chuyển hướng sang nghiên cứu bầy kiến như những kẻ tuân theo nguyên tắc một cách máy móc cũng đi đôi với nhận thức ngày càng tăng rằng một đàn kiến có thể hoạt động như một hệ thống tổ chức đơn nhất, cũng như máy tính là tập hợp của những mạch điện đơn lẻ. Ý tưởng này nổi tiếng là đã được chứng minh bởi nhà nghiên cứu người Bỉ Jean-Louis Deneubourg vào những năm 1970.
Một trong những thí nghiệm được biết đến nhiều nhất của ông yêu cầu phải dùng hai cây cầu khác nhau để kết nối một tổ kiến Argentine với một nguồn thức ăn cho chúng. Hai cây cầu giống nhau về mọi mặt, chỉ khác là một cây cầu dài gấp đôi cây còn lại. Ban đầu, lũ kiến chọn giữa hai cây cầu một cách ngẫu nhiên, nhưng thời gian qua, đại đa số đàn kiến đều chọn cây cầu ngắn hơn, vì một sự thật đơn giản là mùi hương tin tức của chúng tích tụ ở đó nhanh hơn.
Hệ thống của lũ kiến có khả năng tự điều chỉnh rất tài tình - con đường càng ngắn, mùi hương tin tức càng tươi mới, thu hút được số lượng đông hơn. Mấu chốt ở đây: Từng cá thể kiến có thể ngu ngốc, nhưng chúng có cái mà Deneubourg gọi là “trí thông minh tập thể” (Collective intelligence) ở mức độ cao.
Bằng cách xem đàn kiến là một hệ thống thông minh bao gồm nhiều cá thể tuân theo những quy tắc đơn giản, Deneubourg đã có thêm một bước tiến nữa: Ông phát hiện mình có thể mô tả chuyển động của chúng bằng các công thức toán học, mà sau đó có thể được dùng để tạo nên những mô hình máy tính.
Thuật toán đàn kiến - trong đó ban đầu sẽ có vô số lộ trình được khám phá, rồi những lộ trình tốt nhất được tăng cường còn số khác mờ đi - từ đó đã được dùng để cải thiện mạng lưới viễn thông Anh quốc, thiết kế những lộ trình vận chuyển hàng hóa hiệu quả hơn, để sắp xếp dữ liệu tài chính, phân phát đồ tiếp tế tốt hơn trong những hoạt động cứu trợ thiên tai, và lên kế hoạch cho các công việc trong nhà máy.
Các nhà khoa học đã chọn đàn kiến làm mẫu cho các thuật toán của họ vì kiến thường xuyên điều chỉnh thiết kế của chúng và dò tìm những phương pháp mới; chúng không chỉ tìm ra giải pháp hiệu quả tốt nhất, mà còn có kế hoạch dự trù khác nữa.
Gián khổng lồ tưởng tuyệt chủng cách đây 80 năm bất ngờ xuất hiện ở Úc
Một sinh viên ngành sinh học của Đại học Sydney ở Úc đã bất ngờ phát hiện ra một con gián khổng lồ thuộc loài gián ăn gỗ Panesthia lata tưởng chừng như đã tuyệt chủng từ những năm 1930.
Lý giải được tại sao cây có hình dạng lá khác nhau
Theo các nhà khoa học Đức, protein có tên LMI1 chịu trách nhiệm về sự phát triển và hình dạng của lá cây cũng như hình thành loại lá biến đổi, tức là các sợi râu mà cây sử dụng để leo.
Vi khuẩn Deinococcus radiodurans, sinh vật duy nhất chịu được bức xạ cao
Liệu một loại vi khuẩn khiêm tốn có thể nắm giữ chìa khóa để sống sót qua bức xạ vũ trụ?
Bí mật loài kiến khổng lồ có khả năng chữa vết thương cho đồng loại
Loài kiến Matabele châu Phi có thể trở thành y tá, chăm sóc cho đồng loại bị thương khi chúng tham gia kiếm mồi.
Mẹo giữ quất tươi lâu, không bị héo lá, rụng quả trong Tết
Trong văn hóa Việt Nam, cây quất được coi là một biểu tượng của sự bình an, may mắn và sự tươi mát. Vì vậy, nếu để quất bị héo trong năm mới là rất kiêng kỵ.
Sinh vật Tây Tạng 10.000 tuổi sắp hồi sinh, có thể gây đại dịch mới?
Các nhà khoa học đã bị sốc khi phát hiện ra 900 loài vi sinh vật chưa từng biết đến trên thế giới đang bị niêm phong trong băng vĩnh cửu ở Tây Tạng, trong đó có những loài có thể gây đại dịch mới.
