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Cepillos de dientes, BristleBots y la naturaleza de la inteligencia
El comportamiento colectivo de los insectos es una de las maravillas de la naturaleza. En particular, muchas especies de termitas unen fuerzas de alguna manera para crear los montículos más extraordinarios: estructuras complejas con túneles y cavernas interconectados que pueden extenderse bajo tierra a lo largo de muchas decenas de metros.
Cómo organizan este comportamiento es uno de los grandes misterios de la ciencia moderna. Varias teorías proponen que el comportamiento surge de la forma en que los insectos se comunican entre sí o incluso de una especie de inteligencia social.
Hoy, Luca Giomi y sus amigos de la Universidad de Harvard en Cambridge dan una pista de que la respuesta podría ser mucho más simple y significativamente más extraña que eso. Dicen que el comportamiento colectivo complejo surge de la mecánica de moverse a través de un entorno. En otras palabras, no se requiere comunicación especial, reglas sociales o inteligencia grupal.
Estos chicos hacen su descubrimiento usando BristleBots, simples autómatas hechos con un cabezal de cepillo de dientes y un motor vibrador de teléfono celular. Coloque algunos de estos en un recinto circular y deambularán al azar.
Pero cuando Giomi y compañía aumentaron la cantidad de BristleBots, comenzaron a autoorganizarse en cosas como enjambres arremolinados. La transición del desorden al orden se desencadena solo cuando la densidad alcanza algún umbral. Publicaron un video de su experimento. aquí .
Giomi continúa simulando y reproduciendo el mismo comportamiento usando un modelo de computadora de sus BristleBots.
Por supuesto, hay mucho más en esta situación que el movimiento aleatorio de autómatas tontos. Los BristleBots son capaces de detectar y reaccionar a aspectos de su entorno en el sentido de que cambian de dirección cuando rebotan en las paredes de confinamiento y entre sí.
Es este factor, la capacidad de interactuar con el entorno y otros BristleBots de la manera más simple, el que conduce al comportamiento autoorganizado.
La idea de que la interacción entre los objetos en movimiento y su entorno puede conducir a un comportamiento inteligente no es en absoluto nueva. Un ejemplo interesante es un gota de aceite aparentemente inteligente que es capaz de navegar a través de un laberinto .
Esta inteligencia es simplemente una ilusión. El truco aquí es darse cuenta de que la solución al laberinto está codificada en su estructura. Entonces, al colocar una sustancia química en el centro del laberinto, se crea un gradiente químico que la gota sigue mediante una simple reacción química.
Pero lo importante es que este mecanismo permite que el blob extraiga la solución de su entorno.
Por el momento, el comportamiento de BristleBot y el entorno en el que están confinados son relativamente simples. Sin embargo, no es difícil imaginar a los Bristlebots demostrando un comportamiento más inteligente al interactuar juntos en entornos más complejos.
Una pregunta interesante es si existen reglas que gobiernen los tipos de comportamientos colectivos que surgen; si el comportamiento emergente puede diseñarse de manera reproducible.
Por ejemplo, ¿sería posible crear un entorno en el que los BristleBots terminen construyendo una estructura similar a una ciudad con túneles y cavernas interconectados? Las termitas lo hacen para que no esté más allá de las posibilidades de que un enjambre de Bristlebots en un entorno apropiado pueda terminar empujando arena o ladrillos de Lego de una manera que forme una estructura similar a un montículo de termitas.
En el centro de todo esto está la cuestión fundamental de la naturaleza de la inteligencia misma. Los humanos pensamos en nosotros mismos como seres inteligentes, pero cuánto de esto es el resultado de interacciones simples con el entorno en el que nos encontramos.
El mensaje de las termitas, las manchas de aceite y los BristleBots es probablemente mucho más de lo que pensamos.
Ref: arxiv.org/abs/1302.5952 : Enjambre, remolino y estasis en BristleBots secuestrados