Cada formiga com seu próprio cérebro: a IA de 65 coeficientes do viveiro virtual

No Viveiro, simulador de formigas criado pelo pesquisador independente Everaldo Reis da Silva, cada operária pode carregar uma rede neural minúscula, com apenas 65 coeficientes, que ela ajusta sozinha a partir da própria experiência. Não existe um cérebro central controlando a colônia.

O projeto está registrado no Zenodo com o DOI 10.5281/zenodo.23897336 e roda gratuitamente no navegador.

Como a formiga aprende

A rede tem seis entradas, oito neurônios intermediários e uma saída. O treino usa SARSA, um método de aprendizado por reforço em que a formiga compara o resultado esperado de uma ação com o que de fato aconteceu e corrige os próprios pesos. O treino roda em segundo plano, num Web Worker.

Superfície do terrário do Viveiro vista de cima | Reprodução: viveiro.ersolucoesweb.com.br

Comparação com o método clássico

O aprendizado é comparado com a navegação por otimização por colônia de formigas (ACO), em que a escolha do caminho depende do feromônio e da atratividade de cada saída, e com uma rede sem treino, em 64 cenários reservados. Cada operária também tem limiares individuais de resposta, que definem quando ela assume uma tarefa.

Parte do modelo	Como é calculada	Limite declarado
Trânsito	Forças sociais (Helbing e Molnár)	Modelo de pedestres, sem calibração para formigas
Feromônio	Reação-difusão com vento	Unidades do modelo, sem química por espécie
Escolha de caminho	Colônia de formigas (ACO) e limiares de resposta	Estímulos abstratos num raio local
Terra solta	Atrito de Coulomb, repouso de 15° a 55°	Agregados, não grãos individuais
Teto do túnel	Analogia de cisalhamento e placa	Não é fator de segurança de engenharia
Ventilação	Rede de pressão resolvida por gradiente conjugado	Não é simulação de fluidos (CFD)
Prole	Desenvolvimento dependente da temperatura local	Curva demonstrativa

Alguns submodelos do Viveiro, segundo o kit de divulgação do projeto

O aviso do autor

A documentação é direta: o ambiente de treino é abstrato e não há prova de convergência. O material de divulgação pede que não se diga que “a IA aprende como uma formiga”. O valor do experimento está em comparar estratégias de forma reprodutível.