蜜蜂大脑可以教会机器人做出瞬间决策

“像蜜蜂一样忙碌”这句话当然适用于蜜蜂的大脑。昆虫必须平衡努力、风险和回报，避免捕食者，并准确评估哪些花最有可能在飞行时为蜂巢提供食物。因此，速度和效率对它们的生存至关重要，科学家们正在研究它们的大脑以了解它们是如何做到这一点的。6 月 27 日发表在《eLife》杂志上的一项研究探讨了数百万年的进化如何使蜜蜂的大脑能够做出这些闪电般的快速决定并降低风险。

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“决策是认知的核心。它是对可能结果进行评估的结果，动物的生活充满了决策，”澳大利亚麦考瑞大学的合著者兼比较神经生物学家安德鲁·巴伦在一份声明中说。“蜜蜂的大脑比芝麻还小。然而，她能比我们更快、更准确地做出决定。一个被编程来做蜜蜂工作的机器人需要超级计算机的支持。”

Barron 指出，当今的自主机器人主要依靠远程计算的支持，而无人机必须与某种数据中心进行无线通信。研究蜜蜂的大脑如何工作，可以帮助设计出更自主探索的更好的机器人。

在这项研究中，研究小组训练了 20 只蜜蜂识别五种不同颜色的“花盘”。蓝色花朵上总是有糖浆，而绿色花朵上总是有汤力水，蜜蜂觉得汤力水味道很苦。其他颜色的花朵有时有葡萄糖。然后，研究小组将每只蜜蜂带到一个临时花园，那里的花朵只有蒸馏水。研究小组拍摄了每只蜜蜂，并观看了超过 40 小时的录像，追踪昆虫的行进路径并计算它们做出决定所需的时间。

“如果蜜蜂确信一朵花上有食物，它们就会迅速决定降落在花上，平均用时 0.6 秒，”论文合著者、英国谢菲尔德大学计算神经行为学家哈迪·马布迪 (HaDi MaBouDi) 在一份声明中表示。“如果它们确信一朵花上没有食物，它们也会同样迅速地做出决定。”

如果蜜蜂不确定，它们会花费更多时间——平均 1.4 秒——这段时间反映了花朵中含有食物的概率。

接下来，研究小组建立了一个计算机模型，旨在复制蜜蜂的决策过程。他们注意到，该结构看起来与蜜蜂大脑的物理布局相似。他们发现，蜜蜂的大脑可以用最少的神经回路做出复杂的自主决策。

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“现在我们知道了蜜蜂如何做出如此明智的决定，我们正在研究它们如何如此快速地收集和采样信息。我们认为蜜蜂正在利用它们的飞行动作来增强它们的视觉系统，使它们能够更好地检测出最好的花朵，”谢菲尔德大学合著者兼理论和计算生物学家詹姆斯马歇尔在一份声明中说。

马歇尔还与他人共同创立了 Opteran 公司，该公司对昆虫大脑算法进行逆向工程，使机器能够自主移动。他相信大自然将启发人工智能行业的未来，因为数百万年的昆虫大脑进化造就了这些只需要极少功率的极其高效的大脑。