Skip to main content

นวัตกรรม

8 สิงหาคม 2567

 

พิกเซล มด และดีเอ็นเอ: นวัตกรรมครั้งใหญ่กำลังรออยู่ในแพ็กเกจขนาดเล็ก

ในคอลัมน์เทคโนโลยีของเรา นักวิจัยกำลังใช้เกมวิดีโอเพื่อสร้างเมืองที่ดีขึ้น โดยเรียนรู้จากมดและเรียนรู้ที่จะ "สื่อสาร" กับดีเอ็นเอ

ภาพที่สร้างขึ้นโดย AI จากเกมสร้างเมือง แสดงให้เห็นตึกสูงในสภาพแวดล้อมเมืองที่ร่มรื่น

ภาพจำลองเมืองถูกสร้างขึ้นโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์เชิงสร้างสรรค์ (Generative AI) เครดิตภาพ: Adobe Stock

Chris Mullen

Manager, Global Communications,

Mastercard

เกี่ยวกับ In Tech

In Tech คือคอลัมน์ประจำของเราที่นำเสนอสิ่งที่ผู้คนกำลังพูดถึงในโลกของเทคโนโลยี ตั้งแต่คริปโตเคอร์เรนซีและ NFT ไปจนถึงเมืองอัจฉริยะและความปลอดภัยทางไซเบอร์ 

ในโลกที่เทคโนโลยีล้ำสมัยมักเกิดขึ้นจากห้องปฏิบัติการในซิลิคอนแวลลีย์ นวัตกรรมบางอย่างก็กำลังถูกคิดค้นขึ้นจากแหล่งที่ไม่คาดคิดเช่นกัน นักวิจัยกำลังได้รับแรงบันดาลใจจากวิดีโอเกมและมด และนำแบบจำลองภาษาขนาดใหญ่มาประยุกต์ใช้ในรูปแบบที่ไม่ธรรมดาเพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนในโลกแห่งความเป็นจริง

สร้างบล็อกที่ดีขึ้นด้วยรูปหลายเหลี่ยมและพิกเซล

ลองนึกภาพมหานครที่เจริญรุ่งเรือง มีตึกระฟ้า สวนสาธารณะกว้างขวาง และระบบขนส่งสาธารณะที่ทันสมัย เป็นไปได้หรือไม่ว่าการออกแบบเมืองนี้ไม่ได้มาจากนักวางผังเมืองผู้เชี่ยวชาญเพียงอย่างเดียว แต่ยังมาจากพลเมืองผู้หลงใหลในเกมสร้างเมืองอีกด้วย?

งานวิจัยใหม่ จากมหาวิทยาลัยแลงคาสเตอร์ ในสหราชอาณาจักร มีเป้าหมายที่จะปฏิวัติการวางผังเมืองโดยการนำความคิดเห็นจากเด็ก ๆ ในเมืองมาใช้ในการออกแบบ งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Acta Ludologica ซึ่งเป็นวารสารทางวิทยาศาสตร์ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิเกี่ยวกับการอภิปรายเรื่องเกมและเกมดิจิทัล แสดงให้เห็นถึงการขาดการมีส่วนร่วมของประชาชนในแนวทางการพัฒนาเมืองในปัจจุบัน และเสนอแนะให้ใช้แพลตฟอร์มเกม เช่น “Cities: Skylines” หรือ “Sim City” ในรูปแบบที่ปรับปรุงแล้ว เพื่อนำเสนอการจำลองที่สมจริงแก่ผู้อยู่อาศัย ซึ่งจะช่วยเพิ่มการมีส่วนร่วมและความตระหนักรู้ในการวางแผนเมือง

เทคโนโลยีที่เป็นหัวใจสำคัญของการศึกษาครั้งนี้คือการดัดแปลงเกม “Cities: Skylines” อย่างซับซ้อน ซึ่งช่วยให้ผู้เล่นสามารถนำเข้าอาคารและแบบจำลองจากโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมเมืองที่สมจริงได้ ผู้เข้าร่วมสามารถบริหารจัดการแง่มุมต่างๆ ของชีวิตในเมืองได้ เช่น การศึกษา บริการสาธารณะ และนโยบายภาษี ในขณะที่แดชบอร์ดของเกมจะติดตามความสุขของพลเมือง วิธีการแบบโต้ตอบนี้ไม่เพียงแต่ให้ความรู้แก่ผู้เล่นเกี่ยวกับรายละเอียดที่ซับซ้อนของการวางผังเมืองเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นเครื่องมือสำหรับการประยุกต์ใช้ในโลกแห่งความเป็นจริงอีกด้วย นักวิจัย Paul Cureton และ Paul Coulton จาก ImaginationLancaster ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการวิจัยเชิงออกแบบในเมืองแลงแคสเตอร์ ได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิผลของวิธีการนี้ผ่านการจัดเวิร์คช็อปกับสภาเมืองแลงแคสเตอร์ หลังจากที่ได้ให้เด็กๆ มีส่วนร่วมในการวางแผนหมู่บ้านสวนแห่งใหม่

ผลลัพธ์จากการวิจัยนี้มีนัยสำคัญอย่างยิ่ง ด้วยการบูรณาการการออกแบบเกมเข้ากับการวางผังเมือง นักวิจัยจึงนำเสนอวิธีการที่มีประสิทธิภาพ คุ้มค่า สนุกสนาน และปรับขนาดได้ เพื่อเพิ่มการมีส่วนร่วมของประชาชนในกระบวนการวางแผน แนวทางนี้ยังช่วยแก้ไขปัญหาความจำเป็นเร่งด่วนในการเปลี่ยนแปลงการมีส่วนร่วมของประชาชน ดังที่ข้อมูลของ สถาบันวางผังเมืองแห่งราชอาณาจักร (Royal Town Planning Institute) ชี้ให้เห็นว่าคนรุ่นใหม่มีความสนใจในการวางผังเมืองน้อยมาก

งานวิจัยนี้สรุปโดยเสนอแนะว่า การใช้เทคโนโลยีเกมอย่างสร้างสรรค์เช่นนี้ สามารถสนับสนุนนักวางแผน พัฒนาทักษะ และมอบเครื่องมือที่จำเป็นเพื่อให้ผู้คนมีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นในการเปลี่ยนแปลงพื้นที่อยู่อาศัยของตนเอง ท้ายที่สุดแล้ว งานวิจัยนี้ปูทางไปสู่การพัฒนาเมืองในอนาคตที่เน้นความร่วมมือและพลวัตมากขึ้น

ภาษาแห่งชีวิต

จุดหมายต่อไปของการสำรวจแรงบันดาลใจทางเทคโนโลยีที่ไม่ธรรมดา จะพาเราไปสู่โลกจุลภาคของดีเอ็นเอ นักวิจัยจาก มหาวิทยาลัยเทคนิคเดรสเดน ประเทศเยอรมนี กำลังใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อถอดรหัสภาษาที่ซ่อนอยู่ของดีเอ็นเอ ซึ่งจะนำไปสู่ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับพันธุกรรมและโรคต่างๆ

ดีเอ็นเอมักถูกอธิบายว่าเป็นพิมพ์เขียวของชีวิต ซึ่งบรรจุคำสั่งทั้งหมดสำหรับการสร้างและบำรุงรักษาสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม การถอดรหัสข้อมูลทั้งหมดภายในดีเอ็นเอเป็นเรื่องที่ซับซ้อนอย่างยิ่งและยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ และวิธีการวิเคราะห์ดีเอ็นเอแบบดั้งเดิมก็อาจช้าและต้องใช้แรงงานมาก ปัญญาประดิษฐ์จึงเข้ามามีบทบาทในจุดนี้

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดรสเดน (TU Dresden) ได้พัฒนารูปแบบ AI ใหม่ชื่อ GROVER (Genome Rules Obtained via Extracted Representations) ซึ่งประมวลผลลำดับดีเอ็นเอเสมือนเป็นภาษา โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่นเดียวกับที่ใช้ในการประมวลผลภาษาธรรมชาติ ด้วยการวิเคราะห์รูปแบบและโครงสร้างภายในรหัสดีเอ็นเอ ปัญญาประดิษฐ์สามารถระบุลำดับได้ วิธีการนี้ เปรียบเสมือนการถอดรหัสภาษาต่างประเทศ ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถใช้ GROVER เพื่อการตีความข้อมูลทางพันธุกรรมที่รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น

ด้วยการฝึกฝนโดยใช้จีโนมมนุษย์ทั้งหมด GROVER สร้างพจนานุกรมดีเอ็นเอที่นักวิจัยหวังว่าจะสามารถไขปริศนาเกี่ยวกับรหัสพันธุกรรม นำไปสู่ความก้าวหน้าทางด้านจีโนมิกส์และการแพทย์เฉพาะบุคคล งานวิจัยนี้ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Machine Intelligence มีศักยภาพที่จะนำไปสู่ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการทำความเข้าใจความซับซ้อนของดีเอ็นเอ

“ในแง่ของภาษา เรากำลังพูดถึงไวยากรณ์ โครงสร้างประโยค และความหมาย” เมลิสซา ซานาเบรีย นักวิจัยผู้อยู่เบื้องหลังโครงการนี้ กล่าวกับเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัย "สำหรับดีเอ็นเอ นั่นหมายถึงการเรียนรู้กฎที่ควบคุมลำดับ การเรียงลำดับของนิวคลีโอไทด์และลำดับต่างๆ รวมถึงความหมายของลำดับเหล่านั้น" เช่นเดียวกับโมเดล GPT ที่เรียนรู้ภาษาของมนุษย์ GROVER ก็ได้เรียนรู้วิธี "พูด" กับดีเอ็นเอเช่นกัน"

การวิเคราะห์มดเพื่อเคลื่อนย้ายเครื่องจักรขนาดเล็ก

นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการ MAVLab ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟท์ (TU Delft) ได้ ค้นพบความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการนำทางหุ่นยนต์ โดยได้รับแรงบันดาลใจจากวิธีการที่มดนำทางในสภาพแวดล้อมของพวกมัน มดใช้การผสมผสานระหว่างการจดจำภาพ (นึกถึงการถ่ายภาพนิ่ง) และการนับก้าว (นึกถึงการวัดระยะทาง) เพื่อกลับไปยังรัง แม้หลังจากเดินทางไกลก็ตาม MAVLab ได้จำลองวิธีการนี้ โดยสร้างกลยุทธ์การนำทางที่ได้รับแรงบันดาลใจจากแมลงสำหรับหุ่นยนต์ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา

ระบบนำทางอัตโนมัติแบบดั้งเดิมมักอาศัยฮาร์ดแวร์ที่ไม่เหมาะสมกับการใช้งานในหุ่นยนต์ขนาดเล็ก นักวิจัยของ MAVLabs ได้แรงบันดาลใจจากธรรมชาติ และออกแบบระบบที่หุ่นยนต์สามารถถ่ายภาพสภาพแวดล้อมโดยรอบเพื่อช่วยในการนำทาง วิธีการนี้คล้ายคลึงกับวิธีเดินตามรอยเศษขนมปัง ของฮันเซลและเกรเทล โดย หุ่นยนต์จะถ่ายภาพเป็นระยะๆ และใช้ภาพเหล่านั้นเป็นแนวทางในการเดินทางกลับ ด้วยการผสานภาพถ่ายเหล่านี้เข้ากับข้อมูลการวัดระยะทาง หุ่นยนต์จึงสามารถเดินทางได้ไกลขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และลดภาระการคำนวณลงอย่างมาก

แนวทางที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จด้วยโดรนขนาดเล็กที่ชื่อว่า CrazyFlie ซึ่งสามารถนำทางได้ไกลถึง 100 เมตรโดยใช้หน่วยความจำเพียง 1.16 KB เท่านั้น  งานวิจัยนี้ปูทางไปสู่การนำหุ่นยนต์ขนาดเล็กไปใช้งานจริงในสถานการณ์ต่างๆ ที่วิธีการนำทางแบบดั้งเดิมอาจไม่สามารถทำได้ แม้ว่าระบบจะไม่ได้สร้างแผนที่โดยละเอียด แต่ก็เป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสำหรับงานเฉพาะด้าน เช่น การติดตามสินค้าคงคลังและการตรวจสอบพืชผลในเรือนกระจก ซึ่งฟังก์ชันการส่งข้อมูลกลับไปยังฐานหลักอย่างง่ายก็เพียงพอแล้ว

ไม่ว่าจะเป็นการใช้เกมวิดีโอเพื่อปรับปรุงการวางผังเมือง การใช้ทักษะการนำทางของมดเพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ หรือการใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อถอดรหัสภาษาของดีเอ็นเอ ตัวอย่างที่ก้าวหน้าเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงพลังของการคิดนอกกรอบเพื่อขับเคลื่อนความก้าวหน้าที่น่าทึ่ง และในขณะที่นักวิจัยยังคงมองหาแรงบันดาลใจจากโลกธรรมชาติและสิ่งอื่นๆ เราก็คาดหวังได้ว่าจะมีโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมใหม่ๆ เกิดขึ้นอีกมากมาย ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงวิธีการใช้ชีวิตและการปฏิสัมพันธ์ของเรากับเทคโนโลยี