Науковці з Інституту науки Вейцмана провели серію унікальних експериментів, які продемонстрували, як мурахи вирішують складні геометрічні головоломки, перевершуючи традиційні комп'ютерні моделі.
Дослідження, опублікованев авторитетному виданні Journal of the Royal Society Interface показує прямоточний зв’язок між розміром групи комашок та їхньою здатністю долати заплутані перешкоди.
Читайте також:
Як це працює. Вчені пояснили, що таргани можуть мати колективну пам’ять Натхненням для роботи слугували спостереження за тим, як мурахи транспортують до своїх гнізд здобич, що значно перевищує розміри входу. Щоб вивчити цей процес у контрольованих умовах, команда під керівництвом Офера Файнермана використала 3D-друк для створення спеціальних мікрооб'єктів із точним розрахунком маси. Об'єкти вимочували в котячому кормі, роблячи їх привабливими для довговусих шалених мурах (Paratrechina longicornis після чого розміщували їх біля мурашника всередині вирізаних лазером лабіринтів.
Науковці створили декілька масштабованих версій лабіринтів, зберігаючи відношення ваги вантажу до кількості мурах постійним.
Це дозволило оцінювати саме рівень координації та співпраці, а не фізичну силу комах. Виявилося, що з простими завданнями однаково добре справляються як малі, так і великі групи. Однак при ускладненні геометрії лабіринту чисельніші команди демонстрували значно вищу ефективність порівняно з дрібними групами.
Для пояснення отриманих даних дослідники створили комп’ютерні симуляції, що імітували вирішення задач за допомогою фізичних сил, зокрема гравітації. Виявилося, що прості моделі здатані «витрусити» вантаж лише з легких лабіринтів. Щоб наблизити симуляцію до результатів мурах у складних умовах, комп’ютерним агентам довелося надати специфічних «мурашиних» властивостей — наприклад, здатності переносити точку прикладання сили або змінювати напрямок руху залежно від розташування наступного проходу.
Примітно, що самі мурахи не потребують попереднього налаштування під кожен окремий лабіринт. Вони діють за універсальними алгоритмами колективної адаптації, які вчені поки лише намагаються розшифрувати. Отримані дані мають високу цінність для подальшої розробки робототехнічних ройових систем та алгоритмів штучного інтелекту, а самі дослідники планують з’ясувати, чи базується ця гнучкість на роботі мозку окремих особин, чи є виключно властивістю всієї колонії.
Читайте також:
