Wybór najlepszego sposobu wykonania czegoś nie jest łatwy – zwłaszcza w świecie tak wielu bodźców. To się nazywa przeciążenie wyborem. Mrówki również stają przed podobnym dylematem, gdy grupowo podejmują decyzję o kolejnym miejscu żerowania. Wykształciły jednak sprytny trik, powszechny u wielu gatunków.
Na początku kilka mrówek opuszcza swoje gniazdo, szukając najbliższego i najlepszego miejsca na obfity posiłek. Żądne przygód mrówki wychodzą na wolność losowo, mając wszystkie możliwości i badając różne ścieżki. Po drodze i z powrotem pozostawiają na ziemi słaby ślad feromonowy, którym później podążają inne mrówki. Feromony te z czasem ulatniają się, a mrówki chętniej podążają za najsilniejszym śladem.
Mrówki, które znajdą najefektywniejsze miejsce żerowania, szybciej wracają z pożywieniem i zostawiają ślad feromonowy, zanim całkowicie wyparuje. Szybciej też przekazują go kolejnym mrówkom, które wyruszają na żer. Oznacza to, że z czasem coraz więcej mrówek podąża tą ścieżką, pozostawiając po sobie więcej feromonów, przez co szlak pachnie mocniej.
Obiektywne, krótsze ścieżki są zatem z czasem wzmacniane, podczas gdy pozostałe zanikają. Ostatecznie kolonia wspólnie znajduje najkrótszą i najefektywniejszą ścieżkę, a żadna z mrówek nie wie, że to jej ścieżka.
„Główna lekcja… jest taka, że efektywne zbiorowe podejmowanie decyzji może pojawić się bez scentralizowanej kontroli” – mówi Marco Dorigo, współdyrektor laboratorium sztucznej inteligencji na Université Libre de Bruxelles w Belgii. „[Mrówki to] proste jednostki o ograniczonych możliwościach i dysponujące jedynie lokalnymi informacjami, a mimo to potrafią wspólnie rozwiązywać złożone problemy koordynacyjne”. Ten system – nazwany metodą optymalizacji kolonii mrówek – został przekształcony w algorytm usprawniający planowanie pracy ludzi, telekomunikację, transport i logistykę na całym świecie. Eksperci wykorzystali algorytmy optymalizacji mrówek na przykład do planowania kolei, a Dorigo opracował AntNET, system do efektywnego przesyłania informacji w sieciach komunikacyjnych.
Demokratyczne pszczoły miodne
Pszczoły miodne stosują metodę bardzo podobną do zoptymalizowanego żerowania mrówek, jeśli chodzi o znalezienie nowego miejsca na gniazdo.
Kilka pszczół zwiadowczych wylatuje i szuka losowo opcji, niczym mrówki. Jednak zamiast zostawiać ślady feromonów, wracają do gniazda i bezpośrednio komunikują swoje preferencje. Wykonują taniec w rytmicznym rytmie, aby pokazać, czy nowe miejsce spełnia ich oczekiwania: czy jest bezpieczne, blisko, duże, dobrze położone. Im lepsze miejsce na gniazdo, tym dłuższy i bardziej energiczny taniec.
Taniec w rytmicznym rytmie określa również dokładną lokalizację – jak daleko i w jakim kierunku muszą lecieć towarzyszki – a następnie wysyłana jest kolejna grupa pszczół, aby potwierdzić te ustalenia. Po powrocie również wydają swój werdykt w tańcu, wspierając poprzedniczki lub oferując nowe opcje.
Z czasem naturalnie wyłania się preferowana lokalizacja: kilkadziesiąt pszczół powraca z wyprawy z pozytywnymi tańcami dla tego samego miejsca. Osiągają kworum i od tego momentu postępują zgodnie z nim, jak w ludzkiej demokracji.
Reklama
Neutralne szarańcze
Zmuszenie ludzi do zmiany zdania jest trudne, zwłaszcza gdy grupa jest podzielona między dwie opcje. Debata może szybko przekształcić się w skrajny, czarno-biały podział, pozostawiając wszystkich w poczuciu jeszcze większego utwierdzenia w swoich poglądach.
Na szczęście niedawne badanie dotyczące szarańczy wskazuje na sposób wyjścia z tej powszechnej opresji.
Szarańcze maszerujące to szarańcze tak młode, że wciąż nie potrafią latać, więc zamiast tego maszerują. W swoim eksperymencie Christian (Kit) Yates, profesor biologii matematycznej na Uniwersytecie w Bath w Wielkiej Brytanii, umieścił grupy szarańczy na arenie w kształcie pierścienia, aby obserwować, jak wspólnie decydują, w którym kierunku iść. Zauważył, że szarańcze rutynowo zmieniają kierunek po chwili zastoju.
Okazuje się, że to właśnie ta ulotna chwila zawieszenia – kiedy coraz więcej szarańczy przestaje maszerować i staje się neutralna – pomaga rojowi wydostać się z jednej pułapki
Dalszy ciąg na następnej stronie
