Sunday 25 April 2021

Swarm Intelligence

ฉลาดรวมตัว

ปีหลังๆมานี้ นกฝูงใหญ่ปรากฏให้เห็นเหนือท้องฟ้าในเมืองหลายเมืองทั่วโลก. นกฝูงใหญ่นี้ คือ starlings เป็นนกเล็กในวงศ์ Sturnidae จำพวกนกเอี้ยง นกขุนทอง นกสาลิกาเป็นต้น. กรุงโรมเป็นเมืองยอดนิยมของพวกมัน, แห่กันไปเยือนเป็นจำนวนมากและเพิ่มขึ้นทุกปี ปกติมักไปกันในช่วงเดือนตุลาคมถึงกุมภาพันธ์ (เหมือนทัวร์จีนลง ก่อนโควิด 19 มาเบรคไว้). คาดกันว่ามีมากถึงล้านตัว. พวกนกบินว่อนไปมา เข้าเป็นกลุ่มโต เหมือนรู้ว่าจะต้องไปเข้าไปอยู่ณตำแหน่งใดในฝูงแล้วบินรวมกันไป in perfect synchronization เหมือนการแสดงระบำกายกรรมกลางเวหาอย่างสนุกสนานบันเทิงใจ. ปรากฏการณ์ที่กรุงโรมชนะความคาดหมาย พวกนกไปจากยุโรปภาคเหนือลงสู่กรุงโรม. เคยคิดกันว่า พวกนกใช้โทรจิตควบคุมและจัดลีลาการบินโชว์. แต่ในความเป็นจริง ไม่เกี่ยวกับโทรจิตใดๆ แต่เป็นการตอบรับคลื่นความถี่ของนกตัวที่อยู่ติดกัน. คลื่นความถี่นั้น เกิดจากการกระพือปีก การเอี้ยวตัวของนกเอง สร้างคลื่นในอากาศ ที่เหมือนส่งสัญญาณวิทยุออกมา และนกตัวอื่นก็สนองรับความถี่นั้นด้วยความเร็วสูงถึง 13 เท่าของสมรรถภาพเฉลี่ยของคน. นกทุกตัวจึงตอบสนองและสมานเข้าในความถี่ของทั้งฝูงได้อย่างพอดิบพอดี เป็นมวลหนึ่งมวลเดียวกัน. การล่าช้าแม้เพียงน้อยนิด ทำให้การเริงระบำปรากฏเป็นรูปคลื่นในอากาศ.

เริงระบำของฝูงนก น่าทึ่งไม่วาย ไร้วาทยากรกำกับ อัตโนมัติแบบไม่ต้องใช้สมองเลย. จากเว็บนี้. 

ฝูงนกรวมกัน เคลื่อนไปเป็นคลื่น. เครดิตภาพ : Amir Cohen/Reuters. รายละเอียดที่ลิงค์นี้. 

      จนถึงเมื่อเร็วๆนี้เอง คนมองปรากฏการณ์ของฝูงนกจากพื้นดิน แต่มาบัดนี้ คนเอากล้องเข้าไปอยู่ท่ามกลางฝูงนกได้แล้ว (ใช้กล้องโดรน). บัลเลต์นก ทำหน้าที่ให้สัญญาณ นำทางนกฝูงเล็กๆอื่นๆให้ตามเข้าไปในกรุงโรม จึงทำให้จำนวนนกเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ขยายเป็นกลุ่มโตขึ้นๆ. พวกมันบินว่อนไปมาเหนือกรุงโรม นานเป็นชั่วโมง เหมือนกำลังตกลงกันว่าจะร่อนลงเกาะเพื่อพักค้างคืนตรงไหนดี แล้วก็ร่อนลงพรึบเดียว ยึดพื้นที่ไว้เลย. พวกนกเลือกบินเข้าไปในเมือง เพราะอากาศอบอุ่นกว่าในชนบท. กรุงโรมยังมีอากาศอบอวลที่พัดจากทะเลเมดิเตอเรเนียนที่พวกนกชอบเป็นพิเศษ. ระบำนกที่ชาวโรมสัมผัส ไม่ใช่ได้มาเปล่าๆ ต้องมีอะไรแลกเปลี่ยน. นกจำนวนมากเช่นนั้น ปล่อย ขี้นก ลงสู่กรุงโรมประมาณ 7 ตัน. รถยนต์ที่จอดบนฟุตบาท เต็มไปด้วยขี้นก แทบมองไม่เห็นสีรถ. เมื่อนกร่อนลงเกาะในพื้นที่ใดยามกลางคืน มักมีฝนตกตามมาด้วย บวกกับขี้นก ทำให้พื้นถนนลื่นมากจนเป็นอันตรายแก่คนเดินเท้า ยังไม่พูดถึงความสกปรก, กลิ่น, และเชื่อไวรัสที่อาจมากับขี้นก. เทียบกับความบันเทิงชั่วคราว นี่เป็นฝันร้ายของชาวเมืองจำนวนไม่น้อย และโดยเฉพาะของเจ้าที่สาธารณสุข.

     ต้องมีการจ้างนักรบเสื้อกาวน์ออกไปไล่นก. พวกเขาใช้เครื่องขยายเสียง เปิดเสียงหวีดเสียงหวอดังเป็นร้อยเท่า. เสียงจากเครื่องขยายเสียง คงดังหนวกหูเกินกว่าที่พวกนกจะทนได้ ทั้งฝูงต้องยกทัพออกจากบริเวณ แต่กรุงโรมก็มีที่นอนให้เลือกอีกมากมายหลายแห่ง. เดี๋ยวนี้ ปริมาณนกที่รวมตัว เคลื่อนเข้าเริงระบำเหนือท้องฟ้าในเมือง บ่อยขึ้นๆ. บางคนมองว่า การมีฝูงนกบินวนเหนือบ้าน เป็นนิมิตดี นำความเจริญอุดมสมบูรณ์มาให้. แต่นกมากับขี้นกจำนวนมาก กลายเป็นวิกฤตมากกว่าอื่น. ในอีกมุมหนึ่ง ลองนึกถึงกรณีว่า วันหนึ่งฝูงนกตัดสินใจจู่โจมคน (cf. The Birds ภาพยนต์ของ A.Hitchcock) จะยิ่งวิกฤตเพียงใด เพราะคน(ไม่น่าจะ)สู้นกได้. scenario ยิ่งเป็นไปได้มากขึ้น ด้วยปริมาณของคลื่นความถี่สูงๆเช่นแบบ 5G ที่แผ่เป็นตาข่ายคลื่นคลุมเหนือท้องฟ้าโลก. คนยังเพลินกับการโต้คลื่น โดยไม่คิดว่าสึนามิจะตามมา. คิดเอาเองละกันว่า คลื่นความถี่ปกติของสิ่งมีชีวิตและของโลกเอง(Schumann Resonance) อยู่ในระดับไม่เกิน 7.83 Hz เครือข่าย 5G ทำงานในความถี่ระหว่าง 24-90 GHz. คำนวณกันเองว่า มันกี่เท่า. คนเป็นมะเร็งกันมากขึ้นๆ วันหนึ่งนกทั้งหลายก็ถูกกระทบจนสติแตกและเข้าโจมตีสัตว์อื่นๆ. มันเกิดขึ้นแน่นอน.

การรวมตัวกันเป็นฝูงนก เปิดโอกาสให้นักวิจัยพิจารณาพฤติกรรมของหน่วยแต่ละหน่วยภายในกลุ่ม แล้วนำไปปรับใช้ในนโยบายการบริหารองค์กรเป็นต้น. เครดิตภาพ : Mikedabell-istock. รายละเอียดที่นี่

     ทำไมนกจึงมารวมกันเป็นกลุ่มในบางเวลา?  เป้าหมายที่ชัดเจนในหมู่สัตว์บางชนิดเช่นนก ปลา แมลงเช่นตั๊กแตน ลิง (และคน), การมาเกาะกลุ่ม (swarm) แฝงตัวเข้าเป็นหนึ่งเดียวในกลไกการเคลื่อนไหวของกลุ่ม คือ 1) การปกป้องตัวเองจากภัยศัตรู, การอยู่ในกลุ่ม ยิ่งกลุ่มโต ศัตรูที่นกเล็กทั้งหลายขยาดกลัว คือเหยี่ยวหรือนกเค้าแมว. การรี่เข้าไปจับตัวใดตัวหนึ่งในกลุ่มใหญ่ ยากกว่าบินโฉบเหยื่อตัวเดี่ยวๆในท้องฟ้า (หรือในกรณีของปลา ปลาทุกตัวรวมตัวกันทันทีเมื่อมีศัตรูอยู่ในพื้นที่. ปลาไม่หนีเอาตัวรอดไปตัวเดียว ซึ่งจะไม่รอดแน่นอน). นกในกลุ่มจึงเสี่ยงน้อยกว่า. 2) การจับเหยื่อเป็นอาหาร รวมถึงการแบ่งปันแหล่งอาหารแก่กลุ่ม. เมื่อนกรวมเป็นกลุ่ม รี่เข้าจับเหยื่อเช่นฝูงปลาเป็นอาหาร จับได้ง่ายกว่า มากกว่า เพราะเหยื่อระวังตัวหรือหลบหลีกภัยที่ล้อมอยู่รอบด้านไม่ได้นัก.

เหตุผลว่าทำไมนกชอบรวมกันเป็นฝูงในยามโพล้เพล้ และบินไปด้วยกันเป็นหน่วยหนึ่งหน่วยเดียว. อ่านต่อที่นี่ 

ปัญญาหมู่ในระดับพื้นที่กับระดับโลก. รายละเอียดจากเว็บนี้.

      การรวมตัวเป็นกลุ่มเป็นมวลขนาดใหญ่มวลเดียว (swarm) แปลงความสับสนไม่เป็นระเบียบ ให้เป็นกลุ่มที่เรียบร้อยมีวินัย ทุกหน่วยโฟกัสไปที่เป้าหมายเดียวกัน ไปในทิศทางเดียวกัน. การเคลื่อนไหวฝูงคนหรือสัตว์ที่มีระเบียบวินัย ย่อมสะดวก, รวดเร็ว, มีประสิทธิภาพสูง. เป็นแบบอย่างของการบริหารจัดการกลุ่มด้วยตัวเอง. นักวิทยาศาสตร์จับเป็นประเด็นศึกษาโครงสร้างภายในของฝูงนกหรือปลา ว่าขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆกันเช่น การเคลื่อนไหวเป็นแบบใด, ในบริบทพื้นที่แบบไหน, สภาพพื้นที่หลายแบบหลายลักษณะหรือไม่, ทัศนมิติเป็นเช่นใด. ประเด็นเหล่านี้ จัดระเบียบการเข้าร่วมของนกแต่ละตัว เหมือนมีการเรียงคิว, จัดระยะห่าง, เพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันในกลุ่ม รวมทั้งการปรับความเร็วของการบินหรือการเคลื่อนตัวภายในกลุ่ม ให้สอดคล้องกับนกตัวอื่นๆที่อยู่ข้างๆกัน เป็นระบบอากาศพลศาสตร์ (aerodynamics). เช่นการบินเป็นวงกลมหรือบินวนๆ ทำให้เกิดกระแสลมร้อนที่ลอยตัวขึ้นสูง (ปรากฏการณ์เธอร์มอล - thermal) ลมร้อนนี้ช่วยยกตัวนกขึ้นสูง นกใช้พลังงานน้อยลงเมื่อบินในสภาพอากาศแบบนี้. เสียงที่เกิดจากการบินเป็นฝูงใหญ่ในท้องฟ้า (ศัพท์ที่ใช้คือคำ murmuration ความหมายตามตัวคือเสียงพึมพำ แต่สำหรับหูคน มันดังกว่าเสียงพึมพำมากนัก หนวกหูทีเดียว).

นักวิจัยมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด นำพฤติกรรมของการรวมเป็นฝูงนก มาพิจารณาสร้างโดรนให้ปลอดภัยเมื่อส่งโดรนเป็นกลุ่มโตออกปฏิบัติการ. อ่านรายละเอียดจากเว็บเพจนี้.

      พฤติกรรมการจับกลุ่มของนกหรือของสัตว์อื่นใด เป็นปัญญาสุดยอดที่ธรรมชาติมอบให้ เรียกกันว่า swarm intelligence หรือ SI (สำนวนนี้  Gerardo Beni และ Jing Wang เป็นผู้ใช้ครั้งแรกในปี 1989 ในบริบทของระบบหุ่นยนต์เซลลูลาร์ (cellular robotic system). มีผู้กล่าวว่า “one million heads, one beautiful mind หนึ่งล้านหัว จิตประภัสสรเดียวกัน  ฝูงนกไม่มีศูนย์กลางที่ทำหน้าที่ควบคุมพฤติกรรมของกลุ่ม ทุกอย่างเกิดขึ้นตามเหตุปัจจัย,  ตอบโต้กับสิ่งกระทบภายในโครงสร้าง เช่นความพลุกพล่านที่เกิดจากจำนวนนกที่มาเข้าร่วมที่อาจมีถึงล้านตัว และรับมือเหตุการณ์ภายนอกที่มาท้าทาย. เป้าหมายของกลุ่มให้ผลตรงตามที่ต้องการในภาพรวม แม้จะมีหน่วยบางหน่วยที่ล้มเหลว. เครือข่ายปฏิบัติการ ส่งถ่ายทอดถึงกันด้วยความถี่ เป็นไปอย่างรวดเร็วมาก, ภายในเวลาเพียงหนึ่งในร้อยวินาที.

ปัญญาหมู่ของฝูงนก สร้างภาพมหัศจรรย์เป็นบุญตาแก่คน. เครดิตภาพ : © James Crombie. จากเว็บนี้.

      กรณีของมดที่พูดถึงเมื่อสองสัปดาห์ก่อน เป็นตัวอย่างของปัญญาหมู่ swarm intelligence (SI) ที่ได้มาเป็นแบบอย่าง, ถอดออกมาเป็นรหัสอัลกอริทึม แล้วนำไปสร้างระบบคอมพิวเตอร์ขนาดยักษ์ใหญ่ในองค์การนาซา. มีการนำระบบอัลกอริทึมของนิคมมด (Ant Colony Optimisation หรือ ACO) ไปปรับใช้ในวิทยาศาสตร์แขนงต่างๆ, ปัจจุบันยังเป็นฐานของเทคโนโลยีการจัดเครือข่ายธุรกิจได้อย่างมีประสิทธิผลเหนือกว่าและทุ่นค่าใช้จ่ายลงไปมาก. Swarm intelligence (แบบอย่างจากนิคมมด) จึงเป็นหัวใจของระบบไอทีทั้งหลาย. 

(cf. https://blogchotiros.blogspot.com/2021/04/amazing-ants.html )

       ในอีกด้านหนึ่ง ปรากฏการณ์การบินเป็นหมู่ของนกหรือปลา ได้เป็นแบบให้นักวิทยาศาสตร์คิดใส่ข้อมูลให้โดรน และปล่อยให้โดรนมีปฏิกิริยากับโดรนตัวอื่นๆ และเมื่อสื่อสารกับโดรนตัวอื่นๆได้ ถูกชักชวนให้คล้อยตามข้อมูลของโดรนตัวอื่นๆ แล้วปฏิบัติการไปในทิศทางเดียวกัน เพื่อเป้าหมายเดียวกัน. (โดยผู้สร้างมิได้ลงข้อมูลปฏิบัติการหมู่ให้โดรนเลย). ประเทศสวิตเซอแลนด์พบประเด็นนี้ในการทดสอบบินของโดรนเมื่อสิบกว่าปีก่อน. พฤติกรรมส่วนตัวของโดรนแต่ละตัวเมื่ออยู่ในฝูงโดรน เหมือนพฤติกรรมนกที่เข้าไปร่วมในกลุ่มใหญ่ ปรับตัวเองให้เข้ากับคลื่นความถี่รวมของกลุ่มได้อย่างอัตโนมัติ. ระบบอัลกอริทึมของมัน เรียนและตอบสนองกับสภาวะแวดล้อมด้วยตัวมันเอง. ประเทศจีนฉวยเอาไปสร้างเทคโนโลยีฝูงโดรน drone swarms ที่ฟังพอเพลินจนเคลิ้ม, ในความเป็นจริง จีนได้สถาปนาหน่วยโดรนจู่โจม, เป็นโดรนนักรบ, โดรนสายลับ, หรือโดรนคามิคาเสะ-kamikaze เป็นกองทัพโดรน เบ็ดเสร็จพร้อมใช้แล้ว.

สวอมข้อมูลและความทรงจำ หรือ สวอมตัวเลขรายได้ในหัวนักลงทุนที่หมุนวนอยู่ภายใน (โชติรส). เครดิตภาพจากที่นี่

ปีนี้ เราได้เห็นข่าวภัยธรรมชาติแทบทุกแบบทั้งอุทกภัย, วาตภัย, อัคคีภัย, การระเบิดของภูเขาไฟหลายแห่งบนโลก, แผ่นดินที่เคยอุดมสมบูรณ์แห้งกรัง, เชื้อโรคแปลกใหม่ที่แพร่ออกไปในอากาศ, พฤติกรรมแปลกๆของสรรพสัตว์ เป็นต้น. เคยอ่านในคัมภีร์เก่าว่า จะถึงยุคหนึ่งที่ฝูงสัตว์ทุกชนิด จะเข้ายึดครองเมือง ไม่เหลือผู้คน. ข้อความตอนนี้ มีจำหลักลงบนกำแพงทางเข้ามหาวิหารเช่นที่ น็อตเตรอดามเมืองอาเมียงส์ (Notre-Dame d’Amiens, France) ศตวรรษที่ 13

มนุษย์เอย โลกนี้ยังมีอะไรอีกมากที่จะตามมา...

โชติรส รายงาน

๒๖ เมษายน ๒๕๖๔.

รายละเอียดเกี่ยวกับการจับกลุ่ม การเคลื่อนไหวของฝูงสัตว์ หรือ swarm intelligence ตามไปอ่านได้จากลิงค์นี้ >>

***https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3499122/

***http://www.scholarpedia.org/article/Swarm_intelligence

***http://www.techferry.com/articles/swarm-intelligence.html 

***https://www.youtube.com/watch?v=V4f_1_r80RY (Flight of the starlings : watch this eerie but beautiful phenomenon. National Geographic. Nov.16,2016. 2:01 min.). จะเห็นเสียงพึมพำ-murmuration ของทั้งฝูง อาจทำลายระบบประสาทคนได้.

เมื่อฉลามมาปรากฏในพื้นที่หากินของปลาซาร์ดีน การรวมตัวเป็นฝูงปลาเกิดขึ้นทันที วนกันเป็นลำเหมือนคอลัมภ์ปลา (บางทีล้อมตัวศัตรูไว้ภายใน เหมือนใช้ปริมาณข่มขวัญศัตรู). ดูรายละเอียดได้จากเว็บนี้.

ฝูงปลาซาร์ดีนรวมตัวกัน หมุนเป็นวังวนใต้ทะเล รายละเอียดในเว็บเพจนี้ 

ใจกลางกระแสน้ำวนใต้ทะเล  คนชอบไปทัวร์แบบนี้เพราะไปกับนักดำน้ำอาชีพ, ได้สัมผัสความเป็นจริงชัดๆตรงตามอัตราส่วนจริงในฝูงปลา. ยิ่งมีร่างนักดำน้ำสตรี ยิ่งเสริมความเด่นของภาพในเชิงสุนทรีย์. เครดิตภาพที่นี่

No comments:

Post a Comment