Las abejas melíferas están inspirando una nueva generación de robots, capaces de tomar decisiones rápidas, precisas y eficientes de forma autónoma. Aunque estos insectos tienen apenas un millón de neuronas frente a los más de ochenta mil millones de los humanos, muestran un nivel de evaluación que supera al de muchos modelos basados en IA. Así lo indican los científicos de la Universidad de Sheffield en una nueva investigación sobre sus estrategias para obtener néctar.
Cada vez que una abeja sale a recolectar polen, usa pequeñas variaciones en el color o el olor para decidir en qué flor debe posarse y explorar. Un error en esa decisión es costoso, pues supone desperdiciar energía y exponerse a riesgos fuera de la colmena. Por lo tanto, los insectos llevan a cabo un proceso de elección casi estadístico para tomar las mejores decisiones.
Lo sorprendente es que para ese proceso, las abejas solo tienen a su disposición un par de pistas en el entorno.
Probabilidades en las abejas melíferas
Durante el estudio, los investigadores evaluaron a 20 abejas en un campo que contenía flores artificiales de cinco colores diferentes. Las abejas fueron entrenadas para vincular cada color con una cierta probabilidad de recibir un líquido azucarado (recompensa) o quinina amarga (castigo), y luego probadas en este conocimiento.
Cada color ofreció a las abejas una probabilidad diferente de recompensa y castigo, partiendo del 100%, 66%, 50%, 33% y 0 %. El color premiado en el 100 % de las pruebas de entrenamiento nunca fue castigado, mientras que el color premiado en el 0 % de las pruebas de entrenamiento siempre fue castigado.
Después de 18 semanas, los tiempos de respuesta y precisión de las abejas revelaron un patrón complejo en su toma de decisiones. Sorpresivamente, la rapidez con la que los insectos decidían y los tipos de errores que cometían al explorar una flor estaban limitados tanto por la calidad de la evidencia como de la certeza de la recompensa.
Los investigadores notaron que las abejas revoloteaban cerca de la flor antes de aceptar o rechazar los estímulos. Un comportamiento que sospechan puede deberse a que las abejas estaban muestreando información con cuidado, al igual que los primates y humanos. En particular porque los resultados mostraron que si estaban seguras de que una flor tenía comida, decidían posarse sobre ella en 0,6 segundos.
“Sus decisiones son muy precisas, más que las de nosotros, a pesar de que el cerebro de la abeja melífera es del mismo tamaño que una semilla de sésamo”.
Andrew Barron, profesor de la Universidad Macquarie en Sydney
¿Puede aprender la IA de las abejas que toman decisiones rápidas?
Después de probar el método de evaluación de las abejas, los científicos construyeron un modelo de computadora con el objetivo de replicar el proceso. Al hacerlo, encontraron que la estructura de su modelo de computadora se parecía mucho al diseño del cerebro de una abeja melífera.
Para aprender a refinar sus elecciones, las abejas utilizan el método de prueba y error. Gracias a esto pueden tomar decisiones más rápido y con mayor precisión que nosotros, por lo que un robot programado para hacer el trabajo de una abeja necesitaría el respaldo de una supercomputadora. Algo que es posible con ayuda de la nueva generación de inteligencia artificial.
«Lo que hemos hecho en este estudio es revelar los mecanismos subyacentes que impulsan estas notables capacidades de toma de decisiones. Ahora podemos usarlas para diseñar máquinas autónomas y robots mejores, más robustos y con aversión al riesgo que pueden pensar como abejas».
Andrew Barron
Este estudio ha mejorado nuestra comprensión de cómo funciona y ha evolucionado el cerebro de las abejas. Los experimentos confirman que son capaces de tomar decisiones autónomas complejas con un circuito neuronal mínimo, probablemente, por millones de años de evolución que han llevado a las abejas a tener cerebros increíblemente eficientes con requisitos de energía muy bajos. Así que esta biología también podría ayudar a mejorar la eficiencia de la IA.
Referencias:
How honey bees make fast and accurate decisions https://dx.doi.org/10.7554/eLife.86176
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