Pentru a optimiza drona de livrare, poate Amazon ar putea inspira din Amazon-ul propriu-zis.
Continut Asemanator
- Aceste furnici neobișnuite americane nu îmbătrânesc niciodată
- Cine are nevoie de șofer? Aceste bărci marine sunt programate pentru roi ca albinele
- Scott Solomon este „Vânătorul de furnici”
Furnicile armatei din America Centrală și de Sud caută agresiv cea mai scurtă cale de pe podeaua pădurii pentru a aduce mâncare suficientă acasă și pentru a asigura viitorul coloniei lor. Această concentrare asupra eficienței a determinat insectele să dezvolte un truc inteligent: își leagă corpurile împreună pentru a umple găurile și a construi poduri vii.
Pe măsură ce mai multe furnici se alătură, podurile schimbă locațiile pentru a depăși golurile mai mari și mai scurte, reducând calea pe care furnicile trebuie să o ia în timpul transportării alimentelor în cuib. Dar, deoarece fiecare cărămidă din pod este, de asemenea, un foraj pierdut, furnicile ajung într-un punct în care o scurtătură ușor mai bună nu merită costată, conform noii analize a acestei lucrări de construcție a insectelor.
„În general, această compensare cost-beneficiu este atinsă, dar fără furnicile să știe cu adevărat”, spune liderul studiului, Chris Reid, de la Universitatea din Sydney.
Studiul lui Reid, apărut săptămâna aceasta în PNAS, este cel mai apropiat aspect al algoritmilor arhitectonici pe care furnicile armatei le folosesc atunci când construiesc poduri. Înțelegerea acestor reguli ar putea ajuta oamenii de știință să proiecteze roiuri robotizate mai inteligente, de exemplu, prin programarea materialelor de auto-asamblare pentru a crea structuri dinamice la fel de mari precum plutele de viață sau la fel de mici precum stenturile chirurgicale.
Pentru a-i vedea pe subiecții să se antilege în sălbăticie, echipa lui Reid s-a îndreptat în jungla din Insula Barro Colorado din Panama. Furnicile armatei din genul Eciton, deși micuți ucigași vorați, sunt prudenți atunci când vine vorba de vânătoare sustenabilă. După o zi grea care prinde larve din coloniile altor furnici și viespe, ei se ridică și se îndreaptă spre noul teritoriu la câteva sute de metri distanță.
„A doua zi te întorci acolo unde ai găsit anterior aceste furnici și aveau să plece”, spune Reid. Singura modalitate de a le găsi din nou în mod fiabil a fost să prindă mișcarea în curs, ceea ce însemna să intri noaptea în junglă.
„Deci, aceasta a fost întotdeauna o experiență destul de distractivă - tarantule peste tot, zvonuri de jaguari care urmăreau insula și tot felul de lucruri de genul acesta”, spune el.
După ce au marcat noul spațiu de vânătoare al furnicilor, cercetătorii s-ar îndrepta înapoi în tabără și s-ar întoarce a doua zi pentru a găsi coloane strânse de călăreți care curg pe drumuri improvizate între cuibul de furnici temporar al armatei și cuiburile victimelor lor.
Furnicile navighează folosind feromoni, astfel încât echipa ar putea lua bastoane marcate de pe traseu pentru a le folosi ca semne rutiere și a reorienta traficul în experimentul lor. Pe podeaua pădurii, au așezat scânduri albe cu un escroc în calea în formă de triunghi deschis.
În Panama, cercetătorii au înregistrat furnici armate care lucrează poduri vii pentru a lua cel mai eficient traseu de-a lungul podelei pădurii. (Christopher R. Reid, Matthew J. Lutz, Simon Garnier și New Jersey Institute of Technology)Când echipa lui Reid a înregistrat acțiunea, au văzut în timp real furnicile de rezolvare a problemelor. Mai întâi, o singură furnică se învârte pe drumul peste decalajul unui singur corp, chiar sub escrocherie și se lipește de loc. Apoi, o altă furnică, mergând peste ea, stabilește feromoni pe calea scurtată.
Curând, furnicile care utilizează scurtătura îngheață în loc pentru a deveni parte a podului, deoarece contactul frecvent cu alte furnici le face mai predispuse să se blocheze. Pe măsură ce podul se îngroașă, furnicile care călătoresc preferă să meargă mai departe de escroc, deoarece acea cale este ușor mai scurt.
Traficul crescut pe marginea favorizată face ca această parte a podului să crească pe măsură ce noi lucrători se alătură arhitecturii. În același timp, lucrătorii de pe marginea nepopulară sunt rareori atinși și încep să plece. Cu timpul, tot podul începe să migreze departe de escroc.
Dar de fiecare dată când au înregistrat furnicile, echipa lui Reid a văzut că podul se oprește schimbând la un moment dat în mijlocul golului.
„De ce se opresc atunci?”, Spune el. „V-ați imagina că procesul va continua până la capăt, până când vor avea această drăguță potecă dreaptă care trece peste toate golurile din mediul lor.”
Mărirea la nivel de colonie, strategia are sens fiscal, consideră echipa. Un pod poate economisi timp, dar fiecare muncitor prins într-unul este, de asemenea, un lucrător care nu transportă mâncare înapoi în cuib. Odată ce prea mulți lucrători sunt în afara drumului, îmbunătățirea suplimentară a unui pod este o pierdere de resurse prețioase.
„M-aș fi așteptat doar să facă podul care să facă cea mai scurtă cale posibilă”, spune David Hu, tehnicianul Georgiei, care a cercetat anterior plutele vii pe care le construiesc furnicile în timpul inundațiilor. „De unde știu că acesta este cel mai bun pod pentru ei?”
Deși încă nu este clar, explicația favorizată de Reid este că podul nu mai schimbă atunci când scăderea traficului devine vizibilă pentru structura vie. Pe măsură ce podul mai lung suge mai multe furnici în afara drumului, atingerile care îi determină pe furnică să-și doneze corpul către pod devin mai puțin obișnuite.
Deși Hu consideră că această explicație este prea ascuțită pentru a considera misterul rezolvat, el subliniază că acest „experiment frumos” este un prim pas în înțelegerea acestui tip de comportament de rezolvare a problemelor și, în cele din urmă, aplicarea acesteia la roboți roși.
„Nu avem nimic construit din robotică care să aibă această combinație de mișcare cu adevărat rapidă și de asemenea să devină material de construcție”, spune el. "Ei merg între starea de mers și starea de construcție a podului atât de repede încât acest lucru pare doar să se mute."
În viitor, grupul lui Reid intenționează să colaboreze cu informaticianul Harvard, Radhika Nagpal, care consideră că tipul de gândire, calculând arhitectura de care sunt capabile furnicile armate ar fi utile roboților mici, utilizabili, în operațiuni de salvare periculoase. „S-ar putea să se asambleze în structuri mai mari - poduri, turnuri, lanțuri, plute”, spune ea.
Dincolo de astfel de aplicații tehnice, furnicile în sine demonstrează puterea unui roi fără conducere, dar bine programat.
„Sunt cu siguranță un super-organism”, spune Nagpal. „Nu văd cum se poate greși, fiind fascinat complet de modul în care un grup atât de mare poate face atât de repede și fără politică și fără ierarhii de manageri și de șefi.”
