Albina, mașinăria perfectă din lumea primitivă a insectelor

Lumea insectelor nu ar fi la fel de fascinantă dacă din ea nu ar face parte albinele, care la rândul lor poate nu ar fi atât de iubite dacă nu ar produce miere. Dincolo însă de a fi responsabile pentru unul dintre cele mai apreciate produse ale naturii, albinele sunt motorul bâzâitor al revoluției tehnologice care a dat lumii dronele dar și visul mașinilor automate ce nu mai au nevoie de un șofer.


 

Într-o lume în care colegele lor de clasă prezintă interes doar pentru cei mai specializați dintre cercetători, albinele captează toată atenția și fascinația poeților, oamenilor de rând și, deopotrivă, a cercetătorilor. Începând cu stilul lor de viață până la miere, produsul final al neîntreruptei lor munci, albinele se înscriu pe lista celor mai captivante specii de animale din clasa insectelor. Dincolo de a produce miere, singurul aliment care nu expiră niciodată, și de a fi fost inspirație pentru arhicunoscutul poet englez William Shakespeare, albinele sunt motorul revoluției în lumea roboticii. „Knowhow-ul” în materie de deplasare la cel mai rudimentar și în același timp eficient nivel cu puțință este obiect de studiu pentru cercetători din toată lumea și stă la baza funcționării dronelor sau a mașinilor fără motor. De altfel, dacă aveți în casă un aspirator-robot și vă fascinează modul în care acesta se deplasează singur printre scaune, măsuță și mobilier fără să se „împiedice”, este bine să știți că la baza construirii sale se află nici mai mult nici mai puțin decât zeci de ani de studiu asupra modului în care albinele văd lumea. Iar pentru mare parte dintre rezultate este responsabil profesorul englez Adrian Horridge, o legendă vie în domeniul fizicii și psihologiei sistemului vizual al insectelor și un pionier al sistemului vizual artificial aplicat în lumea roboticii.

Printre multe alte domenii, profesorul Adrian Horridge, studiază aplicabilităţi în lumea tehnicii ale studiului asupra viziunii albinelor

Printre multe alte domenii, profesorul Adrian Horridge, studiază aplicabilităţi în lumea tehnicii ale studiului asupra viziunii albinelor

Despre Shakespeare și lumea albinelor

Credința generală că albinele sunt conduse de un rege este întâlnită pentru prima oară la filozoful grec Aristotel, în sec. IV î.e.n și continuată de Vergiliu trei secole mai târziu, care prezintă o descriere a societății albinelor în „Cartea a 4-a a Georgieelor”. Scriitorul englez William Shakespeare vorbește și el despre fascinanta lume a albinelor în piesa de teatru „Henry al V-lea”,  cu pasaje din care a început interviul acordat revistei Sinteza de către profesorul englez stabilit în Australia, Adrian Horridge. Până la începerea studiilor referitoare la sistemul de viziune pe care îl dețin, albinele au fost mai întâi recunoscute ca personaje ale unor opere de referință din dramaturgia mondială. În „Henry al V-lea”, o piesă istorică ce vorbește despre viața regelui Angliei și bătălia acestuia de la Azincourt, albinele sunt apreciate pentru ordinea și disciplina cu care își conduc regatul, astfel că devin un exemplu pentru conducătorul englez („ […]so work the honeybees/ Creatures that by a rule in nature teach/ The act of order to a peopled kingdom”), lucru pe care profesorul englez Adrian Horridge îl cataloghează drept „fascinant, dar nu atât de important precum impactul pe care albinele îl au în lumea ingineriei, care mă interesează pe mine”.

Cu un look boem, desprins parcă tocmai dintr-o scenă imaginată de Shakespeare, Horridge se află la a șaptea ediție a Congresului European al Apicultorilor, dar recunoaște fără vreo ezitare că nu are niciun interes pentru viața sau modul de organizare al albinelor, iar relația sa cu acestea este una cât se poate de profesională, fără a exista din partea sa vreo fascinație de orice fel.  La 89 de ani, Adrian Horridge a publicat deja peste 250 de lucrări de cercetare, multe dintre acestea având ca subiect modul în care diverse animale percep vizual mediul înconjurător. La un moment al carierei sale, Horridge a descoperit că dintre toate insectele, albinele au o caracteristică ce le face speciale într-o lume a unor animale relativ simple și rudimentare: pot fi antrenate.

„Shakespeare vorbea despre similaritățile dintre oameni și albine. Albinele au regină și ofițeri și comercianți. Eu de fapt nu sunt interesat de albine. Le cresc, mănânc mierea pe care ele o produc, știu multe despre insecte, dar folosesc albinele pentru că sunt singurele insecte pe care le poți antrena. Și e chiar simplu să faci asta: pui un premiu pentru ele, zahăr de exemplu, le antrenezi să vină la zahăr și când învață le fac să aleagă între două obiecte sau două șabloane și ele învață procesul. Apoi le schimb între ele și ele din nou învață. Sunt ca și câini. Le dai puțin din ceva ce le place. Ele face un giumbușluc și tot așa. De asemenea, atunci când le antrenezi, trebuie să le și testezi. Eu le testez câteodată timp de două săptămâni până îmi dau seama ce văd ele de fapt în lume”, explică cercetătorul englez care, printre multe alte funcții didactice, este și membru al „Royal Society of London” dar și al Academiei australiene de Științe.

O lume cu muchii și fără flori

Contrar credințelor generale probabile, albinele nu percep florile și formele pe care acestea le au. „Nici regină nu aveau până când nu le-am spus noi, oamenii, că au una”, explică amuzat profesorul englez, care are acasă, în Australia, doi stupi de albine pe care „le antrenează” constant în scopuri științifice.

„Albinele nu văd lumea în felul în care o vedem noi. Deloc chiar. Pentru o albină, ceva negru nu există, pentru că negru nu emană lumină. Le e imposibil să vadă ceva așa cum și nouă ne este. Noi ne imaginăm non-culorea negru, dar pentru albine nu există și ele văd doar marginile. Albinele sunt foarte bune atunci când vine vorba de identificarea spațiilor. Ele nu au capacitatea de a vedea culorile florilor și suntem tentați să credem că ele văd florile pentru că de ele depinde viața lor. Dar nu este deloc așa. Ele nu văd florile pentru că nu au creierul format astfel încât să poată să perceapă ceva atât de complex precum o floare. Ele nu pot pune cap la cap toate detaliile, dar pot zbura pe lângă ea și pot detecta că este mai mult sau mai puțin albastră și așa își dau seama. Ceea ce ele văd nu seamănă deloc cu ce vedem noi. Lumea lor este doar forme și margini, în special linii verticale”, explică Adrian Horridge.

Singurul lucru pe care oamenii și albinele îl au în comun, dincolo de pasiunea pentru miere, este simțul mirosului, cu precizarea că în cazul albinelor, acesta este folosit pentru comunicarea în stup, dar și pentru orientarea în spațiu, acționând ca un soi de GPS în natură și venind în completarea simțului vizual.

Deşi pare paradoxal, inginerii din domeniu urmăresc realizarea de roboţi care să funcţioneze pe principii la fel de simple precum cele specifice albinelor

Deşi pare paradoxal, inginerii din domeniu urmăresc realizarea de roboţi care să funcţioneze pe principii la fel de simple precum cele
specifice albinelor

Revoluția în robotică vine bâzâind

Așa rudimentare cum sunt descrise de Adrian Horridge, ne-am putea întreba deci ce le face atât de speciale precum  însăși profesorul englez o spune. Ei bine, capacitatea lor de a realiza o activitate complexă, cum este cea de colectare a polenului din flori, prelucrare a acestuia și repetarea la nesfârșit a procesului cu un minim aproape absolut de resurse și energia fac din albine „o mașinărie grozavă”, după cum Horridge o spune cu accent australian. Albinele sunt modelul de mașină fără șofer, dacă echivalăm ideea de mașină cu corpul albinei, iar cea de șofer cu ideea de creier.

„Toată viața lor depinde de capacitatea de a învăța. Ele merg la floarea care are polen, merg apoi la stup, după care se întorc înapoi la floare și tot așa. Ele trebuie să știe unde să se întoarcă și asta le face speciale”, spune cercetătorul.

În esență, însăși capacitatea albinelor de a utiliza puține resurse pentru o activitate relativ complexă este obiectul de studiu al cercetătorilor preocupați de perfecționarea roboților autonomi, dar și al altor mecanisme care ar putea funcționa fără coordonare umană.

„Rezultatele studiului asupra viziunii albinelor se duc direct spre domeniul roboticii. Este foarte complicat să proiectezi o mașină fără șofer, dar albina este în sinea ei o mașină fără șofer deoarece are un creier foarte mic, care o ajută foarte puțin în procesul de deplasare. Felul în care albinele percep mediul înconjurător reprezintă un model, o schiță pe care o putem folosi pentru perfecționarea dronelor, a avioanelor fără pilot sau a mașinilor autonome”, explică Horridge.

Dincolo de a produce miere, albinele servesc drept model pentru robotul perfect. Contrar dorinței de a face mecanisme robotizate cât mai complexe, care să perceapă cât mai mult din mediul înconjurător, cercetători precum Adrian Horridge caută soluții pentru roboți cu diverse utilizări care să execute comenzi cât mai simple, de tipul „deplasarea din punctul A în punctul B”, întocmai ca o albină care merge din stup, colectează polenul și se întoarce înapoi la stup.

„Știm până acum că nu văd forma și culoarea obiectelor. Nici măcar a florilor. Albinele văd în schimb marginile. Văd cantitatea de albastru și nuanțe de albastru folosind receptorii pentru culoarea verde, care în mediul înconjurător este cea mai des întâlnită culoare. Pentru a a nu se lovi de obiecte, folosesc acești receptori. La albine, în acest fel este stabilită destinația spre care trebuie să se îndrepte pentru că albastrul se află în toate „destinațiile” de interes pentru o albină”, explică englezul.

Aparent, cercetători precum Adrian Horridge au descoperit în natură modelul robotului perfect: utilitate maximă cu resurse minime.

„Albinele au un simț al văzului foarte primitiv. Țelul oricărui inginer care produce mașini autonome sau drone este să reproducă tocmai un sistem cât mai primitiv și rudimentar cu putință. Vrem un computer puternic, foarte mic, care să meargă din punctul A în punctul B fără a consuma foarte multă energie și dacă privim în natură asta este echivalentul unei albine. Momentan, ceea ce am învățat de la albine funcționează foarte bine pe camioanele care se deplasează cu marfă în porturi sau pe platforme industriale foarte mari, fără a avea nevoie de un șofer. Aceste camioane trebuie doar să se deplaseze dintr-un punct în altul și folosind coduri de bare, care sunt echivalente cu culorile pe care albinele le recunosc în natură, reușesc să identifice cu precizie locul în care trebuie să ajungă”, spune cercetătorul.

Chiar dacă nu pare, dronele, maşinile fără şofer sau roboţii au foarte multe în comun cu albinele

Chiar dacă nu pare, dronele, maşinile fără şofer sau roboţii au foarte multe în comun cu albinele

Pe lângă gustoasa miere, recunoscută de mii de ani ca fiind un aliment cu proprietăți de neegalat în lumea culinară, albinele sunt deci responsabile măcar pentru începuturile revoluției în domeniul roboticii și al mașinilor automatizate. Data viitoare când vedeți o dronă sau peste ani, când străzile marilor orașe vor fi ticsite de mașini ce nu au nevoie de șofer, gândiți-vă că, în esență, acestea nu sunt nimic altceva decât albine metalice mai mari, cu un mare defect însă: indiferent de moment, și oricât ar evolua mașinile utilizând principiile de funcționare ale albinelor din natură, sunt șanse mici să le vedem capabile să producă miere.

Adrian Horridge s-a născut în anul 1927 și a început studiile în orașul englez Sheffield, la St. John’s College. În cariera sa profesională a deținut numeroase funcții de profesor și profesor asociat al unor universități de renume mondial, precum Yale Univeristy sau Australin National University, unde a activat în calitate de profesor în domeniul Biologiei Comportamentale. Este membru al Societății Regale din Londra și membru al Academiei de Științe din Australia. Domeniile sale de interes în materie de cercetare sunt studiul comportamentului animalelor și al organelor acestora, fizica și psihologia sistemului vizual al al insectelor ca model pentru sistemele vizuale artificiale, studiul asupra simțului văzului la albine (un proiect de cercetare început în anul 1992, care continuă și astăzi), dar și istoria și modul de realizare al ambarcațiunilor specifice comunităților din Indonezia și zona insulară din sud-estul Asiei. Adrian Horridge a scris peste 250 de articole științifice în cariera sa și a a semnat 20 de cărți referitoare la ambarcațiunile tradiționale ale indonezienilor, fiind de asemenea membru al Societății de  Biologie Experimentală și membru al Societății pentru Cercetare Marină. Horridge și-a dezvoltat și abilitatea de a citi și vorbi limbi ca germana, franceza, italiana, spaniola, olandeză dar și limba malay, specifică zonei Indoneziei. În prezent locuiește în Australia și are patru copii.

 

Lasa un comentariu

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

eight + fourteen =

Edițiile Sinteza
x
Aboneaza-te