作为一个群体,遵循简单规则的简单生物可以表现出惊人的复杂性、效率,甚至创造力。这种特征被称为群体智能,在自然界中随处可见,但研究人员最近已经开始利用它来改变诸如机器人数据挖掘、医药和区块链。

例如,蚂蚁只能执行有限的功能,但一个蚁群可以建造桥梁,建立食物和信息的高速公路,发动战争,并奴役其他蚂蚁物种——所有这些都是任何一只蚂蚁无法理解的。同样地,鱼群、鸟群、蜂箱和其他物种表现出的行为表明了更高智能的计划,而这种计划实际上并不存在。

它通过一个叫做stigmergy。简单地说,一个团队成员的一个小改变会导致其他成员的行为不同,导致一个新的行为模式。

当蚂蚁找到食物来源时,它会用信息素标记路径。这会吸引其他蚂蚁到那条路径,引导它们到食物来源,并促使它们用更多的信息素标记相同的路径。随着时间的推移,最有效的路径将成为高速公路,越快越容易的路径,越多的蚂蚁将到达食物和更多的信息素将在这条路径上。因此,看起来似乎是一个更聪明的人选择了最好的道路,但它来自于个人做出的微小、简单的改变。

那么这对人类意味着什么呢?嗯,很多。在过去的几十年里,研究人员开发了许多算法和元启发式,例如蚁群优化粒子群优化它们很快就被采纳了。

群机器人

机器人群的工作原理与蚁群相同:每个成员都有一组简单的规则要遵循,从而实现自组织和自给自足。

例如,研究人员乔治亚机器人和智能系统(GRITS)发明了一小群能拼写和弹钢琴的简单机器人。这些机器人不能交流,但它们可以根据周围机器人的位置,使用自己专门创建的算法来确定完成任务的最优路径。

这对无人机群也非常有用。

去年2月,Ehang这家中国的航空公司制造了一群由1000架无人机组成的无人机,不仅用五颜六色、错综复杂的显示屏照亮天空,还展示了完全自主的即兴发挥和故障排除能力。

此外,就在最近,剑桥大学和科克大学公布了他们的想法,他们称之为能源中立的无人机互联网.令人惊讶的是,这个无人机群会主动与其他没有接收到通信或能量不足的无人机分享信息或能量。

世界上所有的军队都在利用这个。

去年,美国国防部宣布成功测试了一群微型无人机,这些无人机可以以更低的成本和更高的效率执行复杂的任务。他们声称“这些微型无人机展示了先进的群体行为,如集体决策、适应性编队飞行和自我修复。”

一些专家估手机上不能买球了吗计至少有30个国家正在积极开发无人机群——甚至是潜水无人机——用于军事任务,包括情报收集、导弹防御、精确导弹打击和增强通信。

NASA也计划部署成群的微型宇宙飞船用于太空探索,医学界正在考虑使用成群的纳米机器人用于药物的精确递送,显微外科手术,靶向毒素和生物传感器。

如果人类是蚂蚁呢?

任何力量区块链来自于支持它的社区的规模和多样性。像比特币、以太坊和莱特币这样的加密货币是由使用、投资、最重要的是挖掘它们的人驱动的,这样它们的区块链才能正常运行。如果没有活跃的社区或群体,它们的区块链就会消亡。

从高处看,区块链的表现就像一个怪异的蚁群,它自然会找到最有效的方式来移动大量的信息。

矿工们相互竞争,完成添加另一个区块所需的复杂计算,获胜者将获得区块链的本地货币和商定的费用。当然,拥有更强大计算机的矿工更有可能赢得奖励,从而赋予获胜者挖掘和获得更多奖励的能力。随着时间的推移,矿工将会越来越少,因为赢家能够更有效地承担更多的工作量,就像蚂蚁建造高速公路一样。

此外,有一家公司叫一致的人工智能开发了一种算法,可以让人类共同做出预测。到目前为止,人工智能算法和人类参与者已经做出了一些惊人的准确预测,比如肯塔基赛马大赛(Kentucky Derby)的前四匹获奖马匹、奥斯卡奖得主、斯坦利杯冠军等。参与群体的人越多,他们的预测能力就越强。

需要明确的是,这不是一个基于群体共识的预测。相反,这群人使用软件实时输入他们的意见使内做一些小小改变以及其他成员的输入。

研究显示这种群体智能总是比没有算法的个体和群体工作表现更好。虽然这只是冰山一角,有些人建议群体智能可以彻底改变医生诊断病人的方式或产品向消费者营销的方式。这甚至可能是真正创造人工智能的必要步骤。

虽然群体智能是许多物种成功的重要组成部分,但人类利用其有效性只是时间问题。

图片来源:自然界鸟类摄影/Shutterstock.com