- Нейросети: розпізнавання і оцінка творів мистецтва
- Комп'ютерна діагностика: пошук онкологічних проблем
- Службові обов'язки
- GPS: орієнтація на місцевості
- Багатоядерний процесор: перемикання з одного завдання на інше
Ми звикли думати про голубів як про докучливих, але, на щастя, повільних і тупуватих істот, які годяться тільки на те, щоб псувати пам'ятники. Однак розумові здібності цих птахів часто перевершує навіть штучний інтелект найдосконаліших роботів.
Коли на Землі ще не було людей, дикі голуби селилися в гірських ущелинах, на обривистих берегах річок або в прибережних скелях. У пошуках їжі птахи відправлялися за десятки кілометрів від гнізда. Щоб знайти дорогу назад, вони розвинули відразу декілька складних систем орієнтування.
З появою на планеті людей, розкидають навколо себе смачний сміття, голуби змінили місце проживання і стали неодмінними супутниками людини. Homo sapiens швидко оцінили ніжне голубине м'ясо і, щоб не витрачати час на полювання, приручили цих птахів - раніше всіх інших пернатих. За оцінками археологів, це походить від 5 до 10 тисяч років тому. Приблизно тоді ж люди зрозуміли, що в своїх цілях можна використовувати і інтелектуальні здібності голубів. І до сих пір ці пернаті в багатьох відносинах розумніші навіть спеціальних механізмів, придуманих людиною. «Навколо світу» з'ясував, у чому машини, створені людьми, поступаються пернатим «біороботів».
ЗООСПРАВКА
сизий голуб
Columba livia
Клас - птиці
Загін - голубеобразниє
Сімейство - голубині
Рід - голуби
Сизі голуби з'явилися в Південній Азії, але завдяки людям поширилися по всій планеті. У дикій природі живуть 3-5 років, в неволі - до 15 і більше. Голуби формують одну пару на все життя і разом піклуються про потомство.
Голуби переносять багато небезпечні захворювання, частина з яких передається людям
Нейросети: розпізнавання і оцінка творів мистецтва
У 1995 році біологи з японського Університету Кейо показали голубам по 10 картин Пабло Пікассо і Клода Моне. Після такого короткого тренування птиці впевнено відрізняли полотна цих майстрів від безлічі інших і дуже рідко плутали двох художників.
У 2009 році ті ж дослідники довели, що голуби можуть не тільки впізнавати твори мистецтва, а й оцінювати їх якість. Ознайомившись з 22 картинами дітей з Токійської початкової школи, які отримали нижчу або вищу оцінку, пернаті критики навчилися дуже точно прогнозувати, який бал комісія з 10 осіб поставить за інші роботи.
Подібні завдання лише на перший погляд здаються простими: розпізнає картини відомих художників додаток для смартфонів з'явилося тільки в 2017 році. І хоча воно працює на основі нейромереж - однієї з найбільш передових створених людьми технологій, - поки додаток здатне класифікувати лише найпростіші образи. Про оцінку якості картин розмова навіть не йде.
Одна пара голубів приносить потомство до восьми разів на рік
Комп'ютерна діагностика: пошук онкологічних проблем
Весь час, коли голуби не сплять, вони шукають, чим би поживитися, оглядаючи землю сантиметр за сантиметром. У 2015 році лікарі з Каліфорнійського університету в Дейвіс вирішили пристосувати навички голубів на благо людства. Зароджуються ракові пухлини на знімках дуже схожі на зернятка, крихти та інші знайомі птахам об'єкти. За 15 днів тренування голуби навчилися відшукувати злоякісні утворення грудей з точністю до 85%. Це чи не більше, ніж у самих кваліфікованих експертів-онкологів, а комп'ютерні системи сьогодні і зовсім не здатні вирішувати такі завдання.
Перевага голубів визначається не тільки досвідом: на відміну від людини, їх очі містять не три пігменту, що поглинають світло різних кольорів, а п'ять. Це дозволяє голубам розрізняти набагато більше відтінків, тому птахи краще помічають найменші зміни в тканинах.
За оцінками вчених, у світі налічується близько 400 млн голубів, і велика їх частина живе в містах
функціонал
Службові обов'язки
поштові голуби
Одного разу (в кінці Х століття н. Е.) Халіф Аль-Азіз захотів черешні. Її доставили з Лівану в Каїр в мішечках, прив'язаних до лап 600 голубів. У XII столітті сирійський султан Нур ад-Дін і зовсім створив швидкісну поч ту, розпорядившись побудувати в регіоні безліч голуб'ятень. Зручний сервіс став можливий завдяки голубиному «сидіти вдома»: де б птахи не опинилися, вони завжди хочуть повернутися назад. Тому «служби доставки» масово вивозили голубів в різні міста, і якщо потрібно відправити послання на батьківщину пернатих, просто випускали птицю з прив'язаним до шиї листом. Голубина пошта залишалася найшвидшим способом доставки повідомлень аж до XIX століття: голуби легко переносять листи на відстані близько 300 кілометрів, летячи з середньою швидкістю 50-70 км / год.
Голуби-шпигуни
У 1907 році німецький аптекар Юліус Нойброннер сконструював мініатюрні камери, автоматично робили знімки через певні інтервали. Під час Першої і навіть Другої світових воєн такі пристрої прикріплювали на шию голубам, щоб фотографувати ворожі частини.
Голуби-рятувальники
В кінці XX століття берегова охорона США спробувала використовувати голубів для пошуково-рятувальних операцій. Птахів навчали відрізняти кольору рятувальних човнів та жилетів і поміщали в контейнери на днище вертольота. Побачивши об'єкт потрібного кольору, голуб клював розташовану поруч кнопку. Хоча птиці знаходили потопаючих з вірогідністю близько 60% - для людей ця цифра не перевищує 30%, - проект закрили через брак фінансування.
Джерела цінних солей
Сьогодні голубиний послід - велика проблема для міст, де живуть тисячі птахів. Інформація, що міститься в екскрементах сечова кислота руйнує пам'ятники і будівлі. Але в XVI-XVIII століттях послід вважався неймовірно цінним добривом для баштанних культур в Ірані і виноградників в Італії і Франції. В Англії та Америці з нього отримували селітру для пороху.
Хоча сьогодні чисельність голубів величезна, їх популяція неухильно скорочується
GPS: орієнтація на місцевості
Для пошуку дороги і в місті, і в «дикій природі» сучасна людина винайшов навігатор. А ось навігаційні здібності голубів на порядок перевершують штучні системи. Щоб знаходити дорогу до гнізда в скелях або орієнтуватися в мегаполісах, пернаті використовують відразу декілька власних умінь. Так, вони добре запам'ятовують навіть самі непримітні орієнтири.
Але не тільки візуальні підказки допомагають птахам не заблукати. У дзьобах голубів є мікроскопічні частинки, завдяки яким птиці відмінно почувають напрям і інтенсивність ліній магнітного поля Землі. За цими параметрами пернаті безпомилково знаходять ті місця, де вони вже були. Люди неодноразово намагалися навчити роботів орієнтуватися на місцевості за допомогою магнітного поля, але через те що його показники весь час трохи змінюються, домогтися стабільного результату не виходить. Повна ж карта магнітного поля океанів і земної кори була створена Європейським космічним агентством в ході програми Swarm лише на початку 2018 року.
Голуби не тільки аналізують магнітну складову ландшафту, а й ... нюхають його. У 2011 році дослідники з Пізанського університету перевезли групу птахів за 50 км від будинку. Частина пернатих транспортували в ізольованих контейнерах, інші дихали повітрям, який надходив зовні. Дорогу додому знайшли тільки птиці з першої групи. Але якщо перед вильотом вчені позбавляли голубів нюху, промиваючи ніздрі сульфатом цинку, птиці правильно пролітали лише початковий етап шляху. Автори вважають, що по дорозі в нове місце птиці, орієнтуючись на запахи, складають в голові карту місцевості, яку деякий час навіть можуть «довантажувати» з пам'яті. Як з'ясували німецькі орнітологи в тому ж році, «спрямовуючої» у голубів є права ніздря - ймовірно, тому, що в ній інформація про аромати проходить первинну обробку, щоб відправитися безпосередньо в ліву півкулю, до зон мозку, відповідальним за навігацію. Серед роботів є всього пара прототипів, здатних розпізнавати запах, але орієнтуватися по ньому вони не можуть. При цьому ні люди, ні більшість інших тварин зовсім не здатні використовувати «ароматичну» карту місцевості.
Нарешті, в 2013 році американські геологи знайшли докази, що голуби чують звук дуже низької частоти - інфразвук, який вухо людини не вловлює. Інфразвук виникає через рухів земної поверхні, а його поширення дуже сильно залежить від температури повітря і напрямку вітрів. В результаті кожне місце «звучить» для голубів по-своєму, і це також допомагає їм знаходити дорогу. Теоретично і роботи могли б орієнтуватися по інфразвуку, але для цього потрібно скласти надзвичайно докладні інфразвукові карти. Подібний проект неминуче буде дуже дорогим, і неясно, чи окупиться він. Так що поки за цю роботу ніхто не взявся.
Відрізнити самця від самки «звичайного» сизого голуба за зовнішнім виглядом непросто
Багатоядерний процесор: перемикання з одного завдання на інше
Життя серед скель, польоти на далекі відстані і постійний пошук їжі навчили голубів багатозадачності. Довгий час вчені вважали, що за цей навик відповідальна складна кора головного мозку ссавців. У птахів такої зони немає зовсім, проте в 2017 році біологи Рурського університету в Бохумі з'ясували, що голуби здатні вкрай швидко перемикатися з завдання на завдання, причому в експерименті це були тести на визначення кольору і форми фігур.
Як вважають вчені, секрет голубиних суперздатність - в сверхплотном розташуванні нейронів. Завдяки такій геометрії мозку, інформація передається від клітини до клітини дуже швидко, що компенсує відсутність «просунутих» структур.
У сучасних комп'ютерів швидкість перемикання між різними завданнями висока, проте для цього інженерам знадобилося придумати величезну кількість всіляких хитрощів. Голуби реалізують ту ж функцію на порядок економніше, адже їхній мозок цілком уміщається на подушечці вказівного пальця.
Фото: ALAMY / LEGION-MEDIA, GETTY IMAGES (х2), IUCN (INTERNATIONAL UNION FOR CONSERVATION OF NATURE). 2017. THE IUCN RED LIST OF THREATENED SPECIES. VERSION 3.1, ALAMY, NATURE PL (X2) / LEGION-MEDIA, DIOMEDIA, NATURE PL / LEGION-MEDIA
Матеріал опублікований в журналі «Навколо світу» № 8, серпень 2018 р
