Centrum umělé inteligence působí na Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze. Vědci z Centra se nedávno zaměřili na včelí úly. Společně s kolegy z univerzit z Rakouska, Velké Británie a Turecka vyvinuli důmyslnou technologii pro zkoumání přirozeného chování včel medonosných. Ty jsou jedním z druhů sociálního hmyzu, který žije ve společenstvu s jasnou hierarchií a precizním rozdělením pracovních úkolů.
U včel má všechno svůj řád
Včely umí dobře reagovat na změny v okolí. Dělnice mohou vykonávat různé práce podle toho, jaké je počasí nebo o kolik vajíček je potřeba pečovat. Ujmou se zkrátka takového úkolu, který je zrovna pro blahobyt včelstva potřeba. A to vyžaduje efektivní koordinaci.
Nová studie poprvé umožnila nahlédnout přímo do úlu a díky dlouhodobému a nepřetržitému sběru dat popsat fungování včelí kolonie. Kromě sledování pohybu královny a jejích interakcí s dělnicemi měří robotický systém i počet včel a celkové zdraví populace.
Úl pod dohledem UI
Kolem funkčního včelstva umístěného na univerzitě ve Štýrském Hradci mezinárodní vědecký tým instaloval speciální robotické zařízení, které ho nepřetržitě sleduje. Jeho stěžejní část představuje dvojice mobilních kamerových hlavic, které se pohybují společně s kroky královny, každá z jedné strany plástve. Kamery vzájemně spolupracují a v mapování včelstva se střídají autonomně, nepotřebují tedy žádné příkazy od výzkumníků.
Kde odpočívá královna?
Kamery sledují včelí královnu s její družinou v reálném čase. Pokud systém například vyhodnotí, že se královna připravuje k odpočinku, jedna z kamer zůstane na místě a i nadále pozoruje její okolí. Druhá ale zahájí prohlídku plástve. V rámci ní spočítá celkovou populaci úlu i počet nakladených vajíček.
Mezi první nová zjištění o chování včel patří, že královna ráda chodí relaxovat na svá konkrétní „oblíbená“ místa. Aby nebyl život v úlu rušen a ovlivňován výzkumem, jsou kamerové záznamy pořizovány s pomocí infračerveného světla, které včely vůbec nevidí.
S daty pomáhá umělá inteligence
Sesbíraný materiál je automaticky analyzován pomocí pokročilých metod strojového učení. Inovativní počítačový program se totiž nejprve musel naučit, jak dění v úlu systematizovat.
V obrovském objemu obrazových dat ve vysokém rozlišení (každý den se jich generuje asi 1,4 TB!) umělá inteligence nalezla určité vzorce včelího chování. Během jediného měsíce systém zpracuje více než 100 milionů snímků. To je úctyhodné množství, které by lidští výzkumníci nezvládli ručně projít ani za několik let.
Robotické dvorní dámy
Nyní umí systém ze záznamu získávat 23 různých parametrů, v průběhu bádání ale pravděpodobně přibydou další. Díky kombinaci biologie, robotiky a strojového učení by vědci v budoucnu chtěli nasadit do úlu miniaturní roboty, kteří by pomáhali královně. A také ovlivňovali její chování, třeba regulací množství vajíček, které má naklást, aby se o ně společenstvo zvládlo postarat.
Projekt nazvaný RoboRoyale si totiž klade za cíl kontrolovat včelí populaci a pomáhat předcházet nákazám. Klesající množství létajícího hmyzu, a tedy opylovačů květů, představuje obrovskou hrozbu pro zemědělství. Právě s jeho udržitelností by „robotické včely“ mohly pomoci.
Včelí královna nezahálí:
Hodně procházek po plástvích
Královna pozorovaná v rámci výzkumné studie urazila za měsíc vzdálenost zhruba 1,5 kilometru. To na dvou plástvích o rozměrech 42 x 33 cm znamená opravdu hodně procházek sem a tam. Zasloužený odpočinek o délce až 1,5 hodiny si dopřávala pouze na pár místech, která preferuje. Každý den v průběhu října, kdy už pomalu doznívala včelí sezona, nakladla v průměru 187 vajíček.
