仿生学的未来
(2022-04-16 13:50:00)分类: 学习 |
仿生学的未来
我们所遇到的一切极端难题,大自然其实已经给出了解决方案。而其他生物,就是我们不可忽视的答案。
生物为了生存,要不断寻找各种方案。异常意味着产生新方案的可能性,所以超级生物并不是自然进化中偶然的错误,而是一种必然结果。
超级生物,它们能存活到今天,本质上都是特定环境下的一个成功解决方案,是一套成功应对环境的算法。那都是用漫长的时间,经过反复试错,最后被证明有效的算法啊。它们不仅是人类的伙伴,更进一步来说,在我们能够精密使用算法的智能时代,超级生物还是人类抄作业的对象啊。它们是针对各种极端复杂问题,已经写好的解决方案。
例如:蚂蚁。
我们都知道,蚂蚁擅长合作觅食,筑巢或者是战斗,当它们聚在一起形成蚁群的时候能体现出不可思议的集体智慧。不过有新的研究表明,即使是在个体层面,蚂蚁也非常聪明,它们是名副其实的记忆大师。
一般情况下,我们从一个地方去到另一个地方,大部分靠的是视觉记忆,再加上一些听觉刺激。如果我们要找的是一个什么饭店,说不定还会记住一点嗅觉信息。
而蚂蚁要收集和记忆的线索比人类多太多了。它们不仅会利用周围事物的形状、大小和运动来推断自己目前在哪,确定前进方向,而且还会利用太阳的位置、光的偏振模式、风的方向、气味的微小变化、脚下地面给它们的感觉,甚至是靠离开蚁巢之后已经走过的步数来记忆路线,进行导航。
认知科学表明,人类的短期记忆一般不超过4个模块,而同时处理和记忆这么多复杂的信息,对我们来说基本上是无法做到的。但蚂蚁不一样,它们的超能力就在于它们有多个记忆模块。一旦出现偏差,它们既可以单独使用某个模块,也可以组合使用多个模块。
因为它们不固定依赖某一个特定的表征,所以当它们周围的世界发生变化的时候。比如说天黑了,或者是风向发生变化,又或者是一个很大的障碍物突然出现或消失,它们只需要调用不同的模块,就可以大大降低迷失方向的可能性。
因此,科学家们在研究自动驾驶汽车问题的时候,就从蚂蚁的这项超能力中得到了启发。对于自动驾驶汽车来说,仅有一个智能模块,实际上根本不足以判断如何遵循交通规则。比如利用GPS定位系统进行导航,一旦在某些偏远地区失去卫星信号,GPS就无法工作了。再比如利用激光测距可以准确地估算出与静止物体之间的距离,不过一旦遇到移动的物体,计算就不准确了。
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