8. augusta 2024
Obrázok simulácie mesta bol vytvorený pomocou generatívnej umelej inteligencie. Autor fotografie: Adobe Stock
Vo svete, kde špičkové technológie často pramenia z laboratórií Silicon Valley, niektoré inovatívne riešenia sa čerpajú z neočakávanejších zdrojov. Výskumníci sa inšpirujú videohrami a mravcami a používajú rozsiahle jazykové modely nezvyčajnými spôsobmi na riešenie zložitých problémov reálneho sveta.
Predstavte si prosperujúcu metropolu s výškovými budovami, rozsiahlymi parkami a zjednodušenou verejnou dopravou. Mohol dizajn tohto mesta pochádzať nielen od skúsených urbanistov, ale aj od vášnivých občanov, ktorí sú zároveň nadšenými nadšencami hier zameraných na budovanie miest?
Nový výskum z Lancasterskej univerzity vo Veľkej Británii má za cieľ zrevolucionizovať urbanistické plánovanie začlenením podnetov od detí mesta do návrhu. Štúdia, publikovaná v Acta Ludologica, recenzovanom vedeckom časopise o diskurze hier a digitálnych hier, ilustruje nedostatočné zapojenie verejnosti do súčasných postupov rozvoja miest a navrhuje využitie herných platforiem, ako sú upravené „Cities: Skylines“ alebo „Sim City“, na ponuku realistických simulácií pre obyvateľov, čím sa zvýši ich zapojenie a povedomie o plánovaní miest.
Technológia, ktorá je jadrom tejto štúdie, je sofistikovaná modifikácia hry „Cities: Skylines“, ktorá hráčom umožňuje importovať budovy a modely z reálneho sveta a vytvárať tak realistické mestské prostredia. Účastníci môžu spravovať aspekty mestského života vrátane vzdelávania, verejných služieb a daňovej politiky, zatiaľ čo herný panel sleduje spokojnosť občanov. Tento interaktívny prístup nielen vzdeláva hráčov o zložitostiach urbanistického plánovania, ale slúži aj ako nástroj pre aplikácie v reálnom svete. Výskumníci Paul Cureton a Paul Coulton z lancasterskeho výskumného laboratória ImaginationLancaster, ktoré sa zameriava na dizajn, preukázali účinnosť tejto metódy prostredníctvom workshopov s mestskou radou v Lancasteri po zapojení detí do plánovania novej záhradnej dedinky.
Dôsledky tohto výskumu sú hlboké. Integráciou herného dizajnu s urbanistickým plánovaním výskumníci ponúkajú nákladovo efektívnu, príjemnú a škálovateľnú metódu na zvýšenie zapojenia občanov do procesu plánovania. Tento prístup tiež rieši naliehavú potrebu zmeny v účasti verejnosti, ako zdôrazňujú údaje Kráľovského inštitútu pre plánovanie miest, ktoré naznačujú minimálny záujem o plánovanie medzi mladými ľuďmi.
Štúdia uzatvára tvrdením, že takéto inovatívne využitie herných technológií by mohlo podporiť plánovačov, zlepšiť rozvoj zručností a poskytnúť potrebné nástroje na hlbšie zapojenie ľudí do transformácie ich obytných priestorov. Tento výskum v konečnom dôsledku pripravuje cestu pre kolaboratívnejšiu a dynamickejšiu budúcnosť v rozvoji miest.
Ďalšia zastávka v našom pohľade na nekonvenčné technologické inšpirácie nás zavedie do mikroskopického sveta DNA. Výskumníci na nemeckej Technickej univerzite v Drážďanoch využívajú umelú inteligenciu na odomknutie skrytého jazyka DNA, čo poskytuje nové poznatky o genetike a chorobách.
DNA sa často opisuje ako plán života, ktorý obsahuje všetky pokyny pre stavbu a udržiavanie organizmu. Dešifrovanie všetkých informácií v DNA je však neuveriteľne zložité a ešte nie je úplne pochopené a tradičné metódy analýzy DNA môžu byť pomalé a prácne. A tu prichádza na rad umelá inteligencia.
Výskumníci na TU Dresden vyvinuli nový model umelej inteligencie s názvom GROVER (Genome Rules Obtained via Extracted Representations - pravidlá genómu získané pomocou extrahovaných reprezentácií), ktorý zaobchádza so sekvenciami DNA ako s jazykom pomocou techník podobných tým, ktoré sa používajú pri spracovaní prirodzeného jazyka. Analýzou vzorov a štruktúr v kóde DNA dokáže umelá inteligencia identifikovať sekvencie. Táto metóda, podobná dešifrovaniu cudzieho jazyka, umožňuje výskumníkom využiť GROVER na rýchlejšiu a presnejšiu interpretáciu genetických údajov.
Trénovaním celého ľudského genómu GROVER vytvára slovník DNA, o ktorom vedci dúfajú, že odomkne poznatky o genetických kódoch, čím zlepší genomiku a personalizovanú medicínu. Tento výskum, publikovaný v časopise Nature Machine Intelligence, má potenciál pre významné objavy v chápaní komplexnosti DNA.
„Pokiaľ ide o jazyk, hovoríme o gramatike, syntaxi a sémantike,“ povedala pre webovú stránku univerzity Melissa Sanabria, výskumníčka stojaca za projektom. „Pre DNA to znamená naučiť sa pravidlá, ktorými sa riadia sekvencie, poradie nukleotidov a sekvencií a význam sekvencií.“ Podobne ako modely GPT, ktoré sa učia ľudské jazyky, sa GROVER v podstate naučil „hovoriť“ DNA.“
Výskumníci z TU Delft MAVLab dosiahli významný prielom v navigácii robotov tým, že sa inšpirovali tým, ako sa mravce orientujú vo svojom prostredí. Mravce používajú kombináciu vizuálneho rozpoznávania (predstavte si momentky) a počítania krokov (predstavte si odometriu) na návrat domov, a to aj po dlhých cestách. MAVLab napodobnil túto metódu a vytvoril navigačnú stratégiu inšpirovanú hmyzom pre drobné, ľahké roboty.
Tradičné autonómne navigačné systémy sa často spoliehajú na hardvér, ktorý môže byť pre malé roboty nepraktický. Výskumníci z MAVLabs, inšpirovaní prírodou, navrhli systém, v ktorom roboty robia snímky svojho okolia, aby im pomohli s navigáciou. Táto metóda, podobná metóde Hansel and Gretel s navigačnou trasou, spočíva v tom, že robot v intervaloch robí vizuálne snímky a používa ich na vedenie svojej spiatočnej cesty. Kombináciou týchto snímok s odometriou roboty efektívnejšie prekonávajú väčšie vzdialenosti, čím výrazne znižujú výpočtovú záťaž.
Tento biologicky inšpirovaný prístup bol úspešne demonštrovaný s malým dronom s názvom CrazyFlie, ktorý dokáže navigovať až do vzdialenosti 100 metrov s použitím iba 1,16 KB pamäte. Výskum pripravuje cestu pre praktické nasadenie malých robotov v rôznych reálnych scenároch, kde tradičné metódy navigácie môžu byť neuskutočniteľné. Hoci systém negeneruje podrobné mapy, poskytuje robustné riešenie pre špecifické úlohy, ako je sledovanie zásob a monitorovanie skleníkových plodín, kde postačuje jednoduchá funkcionalita návratu do základne.
Či už ide o používanie videohier na zlepšenie urbanistického plánovania, čerpanie z navigačných schopností mravcov na vylepšenie robotiky alebo využitie umelej inteligencie na dekódovanie jazyka DNA, tieto progresívne príklady demonštrujú silu myslenia nekonvenčne a prinášania pozoruhodných pokrokov. A keďže výskumníci naďalej hľadajú inšpiráciu v prírodnom svete a za jeho hranicami, môžeme očakávať, že sa objaví viac takýchto inovatívnych riešení, ktoré zmenia spôsob, akým žijeme a interagujeme s technológiami.