ارتباط مورچه ها با هوش مصنوعی

در پست قبلی به اختصار و با زبانی ساده هوش مصنوعی را خدمتتان معرفی کردیم.

معرفی هوش مصنوعی

اما یکی از بحث های مهم در علم هوش مصنوعی، مسئله ی مورچه هاست.

شاید این سوال برایتان پیش بیاید که مورچه ها چه ارتباطی با هوش مصنوعی دارند؟

در این پست نکاتی ساده از این بحث را مطرح می کنیم.

در پست های بعدی بررسی های تخصصی تری از ارتباط مورچه ها با هوش مصنوعی و مسائل مسیریابی مورچه‌ها را بیان می کنیم.

مورچه‌ها:

قطعا خیلی وقتها اجتماع مورچه ها را دیده اید ولی شاید هرگز به فکرتان هم نرسیده باشد که کمی درنگ کرده و در رفتارهای آنها دقت کنید. اجتماع مورچه ها، پر عضوترین اجتماع موجودات زنده ی روی زمین می تواند باشد. به این گونه که هر جا که مورچه ها هستند می توان مطمئن بود که لانه ای پر از هزاران یا حداقل صدها مورچه در آن نزدیکیست.

اما آیا این همه مورچه چطور می توانند به صورت گروهی و بدور از هرگونه اغتشاش با هم زندگی کنند؟

اینجاست که بررسی هوش مصنوعی برای رفتارهای مورچه‌ها در ذهن به وجود می آید.

مورچه ها یکی از پدیدآورندگان یا حداقل تاثیرگذاران در به وجود آمدن علم هوش مصنوعی هستند.

آنها همه ی امور خود را از روی برنامه انجام داده و برای مدیریت آن جامعه ی شلوغ از قوانینی پیروی می کنند که نظم و ترتیب خاصی دارد.

مسیریابی مورچه ها یا Ant colony :

یکی از موارد بسیار جالب در زندگی اجتماعی مورچه ها، قدرت یافتن مسیرهای مطلوب و سریع و مطمئن و بی دردسر است.

هنگامی که یکی از آنها غذایی می یابد، بوی خاصی از خود به جای می گذارد.

اینگونه با همنوعان خود در ارتباط بوده و به آنها می‌فهماند که در آن محل غذایی برای آنها وجود دارد.

با بررسی بیشتر این مسئله توسط Marco Dorigo در سال ۱۹۹۲ مسئله ای تحت عنوان یافتن کوتاهترین مسیر ممکن، شکل گرفته و به مرور به صورت علمی تر تکامل یافت. مورچه ها با کمک ترشح ماده ای به نام “فرومون”  (Pheromone) می توانند بوی خاصی از خود تولید کرده و مسیری که از آن عبور می کنند را علامت گذاری کنند. سپس با یافتن هر مسیری که مطمئن تر و سریع تر بود، می توانند با تولید بوی خاص، آن را به دیگر مورچه ها فهمانده و به این ترتیب مناسب ترین راه ممکن برای حل مشکل و رفع نیازشان را پیدا کنند.

این کشف فوق العاده منجر به پیشرفت های زیادی در هوش مصنوعی شده و باعث به وجود آمدن مسائلی منحصر به فرد در این زمینه شد.

از جمله ی این مسائل، می توان به الگوریتم “فروشنده دوره گرد” یا Travelling salesman problem اشاره کرد.

در برنامه نویسی و تولید نرم افزارهای هوشمند به صورت چشم گیری از این مسئله استفاده می شود.

زندگی مورچه ها:

مورچه‌ها به صورت کلی در چند دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

ملکه: هر کلونی یا اجتماع مورچه ها یک ملکه داشته و در انتهای کلونی از او مراقبت می شود.

خدمتگذاران ملکه: تمامی امور مراقبت از ملکه و تولید مثل بر عهده ی این گروه می باشد.

کارگران: مورچه‌هایی که بیشتر عمر خود را بیرون از کلونی سپری کرده و به یافتن غذا و خانه‌سازی مشغول هستند.

سربازان: وظیفه دفاع از مورچه‌های داخل و خارج کلونی را برعهده دارند و اکثرا جثه بزرگتری دارند.

تمامی مورچه ها با نظم خاصی و بدون اینکه شکایتی داشته باشند وظیفه ی محوله ی خود را انجام داده و در راه آن حاضرند جان خود را نیز فدا کنند.

به صورتی که عمر بعضی از مورچه ها به کمترین حد ممکن (یکی دو هفته) می رسد.

مورچه های کارگر در ابتدا وظیفه ی یافتن ابزار برای خانه سازی را داشته و پس از خانه سازی یا وظیفه ی تعمیرات آن را برعهده گرفته یا به یافتن غذا مشغول می شوند.

به غیر از ملکه که یک مورچه است، بقیه ی گروه های مورچه ها به گروههای ریزتری تقسیم شده‌اند.

برای مثال خدمتگذاران ملکه شامل مسئولین زاد و ولد، پرستاران، غذادهندگان و غیره هستند.

یا کارگران که انواع غذایاب، معمار و غیره را دارا هستند.

سربازان نیز می توانند محافظان کاروانهای مورچه‌ها یا محافظان لانه یا محافظان ملکه باشند.

دنیای مورچه ها بسیار شگفتن انگیز و خاص بوده و نمی توان به این زودی این بحث را به اتمام رساند.

بنابراین در پست های بعدی به صورت مفصل راجع به مورچه‌ها و هوش مصنوعی و همچنین علوم مرتبط با آنها صحبت خواهیم نمود.