8 sierpnia 2024 r.
Obraz symulacji miasta został opracowany przy użyciu generatywnej sztucznej inteligencji. Źródło zdjęcia: Adobe Stock
W świecie, w którym najnowocześniejsze technologie często wywodzą się z laboratoriów Doliny Krzemowej, niektóre innowacyjne rozwiązania pochodzą z bardziej nieoczekiwanych źródeł. Naukowcy czerpią wzorce z gier wideo i mrówek, stosując duże modele językowe w nietypowy sposób do rozwiązywania złożonych problemów w świecie rzeczywistym.
Wyobraź sobie kwitnącą metropolię z wieżowcami, rozległymi parkami i usprawnionym transportem publicznym. Czy projekt tego miasta mógł pochodzić nie tylko od doświadczonych urbanistów, ale także od pełnych pasji mieszkańców, którzy są również zapalonymi entuzjastami gier miejskich?
Nowe badania przeprowadzone przez Uniwersytet Lancaster w Wielkiej Brytanii mają na celu zrewolucjonizowanie planowania urbanistycznego poprzez uwzględnienie w projekcie wkładu dzieci z miasta. Opublikowane w Acta Ludologica, recenzowanym czasopiśmie naukowym poświęconym dyskursowi gier i gier cyfrowych, badanie ilustruje brak zaangażowania publicznego w obecne praktyki rozwoju miast i sugeruje wykorzystanie platform gier, takich jak zmodyfikowane "Cities: Skylines" lub "Sim City", aby zaoferować mieszkańcom realistyczne symulacje, zwiększając ich zaangażowanie i świadomość w planowaniu miasta.
Technologia leżąca u podstaw tego badania jest zaawansowaną modyfikacją gry "Cities: Skylines", która umożliwia graczom importowanie rzeczywistych budynków i modeli w celu stworzenia realistycznych środowisk miejskich. Uczestnicy mogą zarządzać aspektami życia w mieście, w tym edukacją, usługami publicznymi i polityką podatkową, podczas gdy pulpit nawigacyjny gry śledzi szczęście mieszkańców. To interaktywne podejście nie tylko edukuje graczy o zawiłościach planowania urbanistycznego, ale także służy jako narzędzie do rzeczywistych zastosowań. Naukowcy Paul Cureton i Paul Coulton, z laboratorium badawczego ImaginationLancaster w Lancaster, zademonstrowali skuteczność tej metody podczas warsztatów z Radą Miasta Lancaster, angażując dzieci w planowanie nowej wioski-ogrodu.
Implikacje tych badań są głębokie. Integrując projektowanie gier z planowaniem urbanistycznym, naukowcy oferują opłacalną, przyjemną i skalowalną metodę zwiększania zaangażowania obywateli w proces planowania. Podejście to odnosi się również do pilnej potrzeby zmian w zakresie udziału społeczeństwa, co podkreślają dane Królewskiego Instytutu Planowania Miejskiego wskazujące na minimalne zainteresowanie planowaniem wśród młodszych osób.
Badanie kończy się sugestią, że takie innowacyjne wykorzystanie technologii gier może wspierać planistów, zwiększać rozwój umiejętności i zapewniać niezbędne narzędzia do głębszego zaangażowania ludzi w transformację ich przestrzeni życiowych. Ostatecznie badania te torują drogę do bardziej opartej na współpracy i dynamicznej przyszłości rozwoju miast.
Kolejnym przystankiem w naszym spojrzeniu na niekonwencjonalne inspiracje technologiczne jest mikroskopijny świat DNA. Naukowcy z niemieckiego TU Dresden wykorzystują sztuczną inteligencję do odblokowania ukrytego języka DNA, zapewniając nowy wgląd w genetykę i choroby.
DNA jest często opisywane jako plan życia, zawierający wszystkie instrukcje dotyczące budowy i utrzymania organizmu. Jednak rozszyfrowanie wszystkich informacji zawartych w DNA jest niezwykle złożone i jeszcze nie w pełni zrozumiałe, a tradycyjne metody analizy DNA mogą być powolne i pracochłonne. Tutaj z pomocą przychodzi sztuczna inteligencja.
Naukowcy z TU Dresden opracowali nowy model sztucznej inteligencji o nazwie GROVER (Genome Rules Obtained via Extracted Representations), który traktuje sekwencje DNA jak język, wykorzystując techniki podobne do tych stosowanych w przetwarzaniu języka naturalnego. Analizując wzorce i struktury w kodzie DNA, sztuczna inteligencja może identyfikować sekwencje. Ta metoda, podobna do rozszyfrowywania języka obcego, pozwala badaczom na wykorzystanie GROVER do szybszej i dokładniejszej interpretacji danych genetycznych.
Trenując na całym ludzkim genomie, GROVER tworzy słownik DNA, który, jak mają nadzieję naukowcy, może odblokować wgląd w kody genetyczne, rozwijając genomikę i spersonalizowaną medycynę. Badania te, opublikowane w czasopiśmie Nature Machine Intelligence, niosą ze sobą potencjał znaczących przełomów w zrozumieniu złożoności DNA.
"Jeśli chodzi o język, mówimy o gramatyce, składni i semantyce," Melissa Sanabria, badaczka stojąca za projektem, powiedziała stronie internetowej uniwersytetu. "W przypadku DNA oznacza to poznanie zasad rządzących sekwencjami, kolejności nukleotydów i sekwencji oraz znaczenia sekwencji. Podobnie jak modele GPT uczące się ludzkich języków, GROVER w zasadzie nauczył się "mówić" DNA".
Naukowcy z TU Delft MAVLab dokonali znaczącego przełomu w nawigacji robotów, czerpiąc inspirację z tego, jak mrówki poruszają się w swoim środowisku. Mrówki wykorzystują połączenie rozpoznawania wizualnego (np. migawki) i liczenia kroków (np. odometria), aby wrócić do domu, nawet po długich podróżach. MAVLab naśladuje tę metodę, tworząc inspirowaną owadami strategię nawigacji dla małych, lekkich robotów.
Tradycyjne autonomiczne systemy nawigacji często opierają się na sprzęcie, który może być niepraktyczny dla małych robotów. Zainspirowani naturą, naukowcy z MAVLabs zaprojektowali system, w którym roboty robią zdjęcia swojego otoczenia, aby pomóc w nawigacji. Metoda ta, podobna do ścieżki Jasia i Małgosi, polega na wykonywaniu przez robota wizualnych migawek w określonych odstępach czasu i wykorzystywaniu ich do kierowania swoją podróżą powrotną. Łącząc te migawki z odometrią, roboty pokonują większe odległości bardziej efektywnie, znacznie zmniejszając obciążenie obliczeniowe.
To inspirowane biologią podejście zostało z powodzeniem zademonstrowane za pomocą małego drona o nazwie CrazyFlie, który może nawigować do 100 metrów przy użyciu zaledwie 1,16 KB pamięci. Badania te torują drogę do praktycznego wdrożenia małych robotów w różnych rzeczywistych scenariuszach, w których tradycyjne metody nawigacji mogą być niewykonalne. Chociaż system nie generuje szczegółowych map, stanowi solidne rozwiązanie do konkretnych zadań, takich jak śledzenie zapasów i monitorowanie upraw szklarniowych, w przypadku których wystarczy prosta funkcja powrotu do bazy.
Niezależnie od tego, czy chodzi o wykorzystanie gier wideo do poprawy planowania urbanistycznego, czerpanie z umiejętności nawigacyjnych mrówek w celu ulepszenia robotyki, czy też wykorzystanie sztucznej inteligencji do dekodowania języka DNA, te postępowe przykłady pokazują siłę nieszablonowego myślenia, które napędza niezwykłe postępy. A ponieważ naukowcy nadal szukają inspiracji w świecie przyrody i poza nim, możemy spodziewać się pojawienia się większej liczby tych innowacyjnych rozwiązań, które zmienią sposób, w jaki żyjemy i wchodzimy w interakcje z technologią.