В СПбГУ состоялся научно‑практический семинар «Коллективное поведение живых когнитивных систем: от муравьев к сложным социальным системам»
В Центре искусственного интеллекта СПбГУ состоялся научно‑практический семинар «Коллективное поведение живых когнитивных систем», на котором выступил исследователь из департамента прикладной физики Университета Аалто Иван Ломакин.
Эксперт представил исследование междисциплинарного характера, затрагивающее области биологии, физики и искусственного интеллекта и посвященное изучению коллективного поведения муравьев как модели для понимания сложных социальных структур.
Основная идея проекта — объединение методов статистической физики, теории сложных систем, биологии и социальных наук для изучения поведения сообщества муравьев. В качестве объекта исследования были взяты черные садовые муравьи (Lasius niger) за их контрастную окраску, однородную структуру колонии и простоту содержания. Иван Ломакин представил созданный им формикарий — устройство для наблюдения за муравьями, состоящее из гнезда, арены для кормления и экспериментальной арены.
Методика исследования включает наблюдение за поведением муравьев на экспериментальной арене, где исследователи вводят различные стимулы и меняют условия среды.
Ломакин разработал алгоритм для отслеживания передвижения агентов и создал карту активности на основе 52 опытов. Он представил предварительные результаты, показывающие, как муравьи исследуют пространство и реагируют на стимулы. Важная часть исследования — создание математической модели поведения муравьев, основанной на концепции ортогонального случайного блуждания с учетом влияния среды и взаимодействия между агентами.
Научный руководитель семинара, профессор СПбГУ Олег Николаевич Граничин (кафедра системного программирования) оценил подход Ивана Ломакина. «Такие простые модели, как представленная сегодня, позволяют решать очень большое количество сложных задач. То, что сегодня рассказывал Иван, можно использовать как образец междисциплинарного мышления», — прокомментировал доктор физико‑математических наук.
Иван Ломакин также поделился планами по развитию проекта: это увеличение размера колонии, варьирование размеров и формы экспериментальной арены, разработка дополнительных моделей взаимодействия между агентами и внедрение концепции полета Леви в модель. Конечная цель — создание модели, способной предсказывать динамическое поведение когнитивных живых систем.
После выступления исследователь ответил на ряд вопросов о технических аспектах моделирования, целях эксперимента и его применении для понимания человеческого поведения. В своих комментариях обратил внимание на важность наблюдения за живыми муравьями, а не только за моделью, чтобы избежать ошибок в понимании их поведения. Иван Ломакин также обсудил со специалистами Центра искусственного интеллекта возможности использования проекта в области машинного обучения.
По итогам семинара Олег Граничин рассказал, что данная тема еще будет подниматься на встречах, отметив профессиональность Ивана Ломакина. «Иван вроде бы свел все к простым муравьям, но на самом деле применил свой опыт из теории пластичности к совершенно другой области — социальным системам и физиологии. Именно так, междисциплинарно, и нужно подходить к исследованиям», — подытожил профессор.