꿀벌의 의사 결정 기술이 AI와 로봇 설계에 도움을 줄 수 있다.

셰필드 대학교 컴퓨터 과학과 하디 마부디 박사는 AI매거진과의 인터뷰를 통해 꿀벌이 AI의 미래에 영감을 줄 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 밝혔다.

하디 마부디 박사와 시드니 맥쿼리 대학교의 앤드류 배런 교수가 공동 주도한 꿀벌에 관한 연구에 따르면 꿀벌은 빠르고 정확한 의사결정을 내릴 수 있어 보다 효율적인 로봇과 자율 기계를 설계하는 데 도움이 될 수 있다.

꿀벌은 참깨만한 크기의 뇌를 가지고 있지만, 연구 저자는 로봇과 자율 주행 차량이 보고, 감지하고, 탐색하고, 유사한 결정을 내릴 수 있도록 꿀벌의 뇌를 리버스 엔지니어링(완성된 제품을 분석해 설계 개념과 적용 기술을 파악‧재현하는 것)하고 있다.

하디 박사와 배런 교수는 꿀벌이 꿀을 먹기 위해 어디에서 먹이를 찾을지 빠르고 정확하게 결정하는 방법을 밝혀냈다. 게다가 꿀벌의 결정은 인간의 비슷한 결정보다 더 나은 것으로 나타났다.

이 연구에서는 꿀벌 20마리를 대상으로 다섯 가지 색의 인공 꽃을 인식하도록 훈련했다. 여기에는 설탕 시럽이 들어 있는 꽃, 꿀벌이 싫어하는 토닉 워터가 들어 있는 꽃, 포도당이 들어 있는 꽃이 포함되었다.

그 결과 꿀벌은 꽃에 먹이가 들어 있다고 확신하면 평균 0.6초 만에 꽃에 착지하는 것으로 확인됐다. 꿀벌은 먹이가 없는 꽃도 마찬가지로 빠르게 피했다. 과학자들은 꿀벌의 의사 결정을 재현하기 위해 컴퓨터 모델을 만들었고, 컴퓨터 모델이 꿀벌 뇌의 물리적 구조가 유사하다는 사실을 발견했다. 셰필드 과학자들은 꿀벌의 두뇌가 새로운 세대의 자율 기계에 영감을 줄 것으로 기대하고 있다.

꿀벌과 화분매개곤충은 인류의 존재와 식량 공급망에 큰 영향을 미치고 있다. 하지만 현재 전 세계적으로 꿀벌 개체수가 놀라운 속도로 감소하고 있다.

꿀벌이 수분을 매개하는 많은 식물은 농장 동물을 위한 동물 사료를 만드는 데 사용된다. 상업용 양어장에서 사용하는 가장 일반적인 어류 사료에도 유채, 대두, 루핀과 같은 식물성 제품이 포함되어 있는데, 모두 꿀벌의 수분을 통해 만들어진다. 또한 꿀벌은 야생 나무와 꽃에 수분을 공급해 포유류와 먹이사슬의 상위에 있는 모든 동물에게 먹이를 공급한다.

영국에서만 꿀벌 종의 약 3분의 1이 멸종하고 있으며, 서식지 손실이 주요 요인으로 지목되고 있다. 포브스는 전 세계적으로 우리가 먹는 음식 세 입 중 적어도 한 입은 수분 매개자가 담당하며, 이는 35% 이상에 해당한다고 밝혔다. 또한, 꿀벌은 미국에서만 연간 약 200억 달러의 식량 관련 제품을 생산하며, 꿀벌은 미국에서만 연간 150억 달러의 식량 작물을 책임지고 있다.

이 연구는 또한 꿀벌이 식량뿐만 아니라 건설, 의료, 기술 등 다른 산업에서도 얼마나 중요한지 강조하고 있다.

하디 박사는 "이 연구에서 우리가 한 일은 이러한 놀라운 의사 결정 능력을 이끌어내는 근본적인 메커니즘을 밝혀낸 것“이라고 말했다. 또한 그는 "이제 이를 활용해 연계에서 가장 효율적인 탐색자인 벌처럼 생각할 수 있는 더 강력하고 위험을 회피하는 로봇과 자율 기계를 설계할 수 있을 것”이라고 덧붙혔다.