Да би оптимизирао своје беспилотне летелице, можда би Амазон могао да преузме инспирацију од стварног Амазона.
Сличан садржај
- Ови необични амерички мрави никада не остаре
- Коме треба возач? Ови морнарички бродови програмирани су за роњење попут пчела
- Сцотт Соломон је "Ловац на мрав"
Војни мрави у Централној и Јужној Америци агресивно траже најкраћи пут преко шумског дна да би донели довољно хране кући и осигурали будућност своје колоније. Овај фокус на ефикасност довео је до тога да инсекти развију паметан трик: Они повезују своја тела како би напунили рупе и изградили живе мостове.
Како се придружи још мрава, мостови померају локације како би обухватили све веће и веће празнине, скраћујући пут који мрави морају да ураде када носе храну до гнезда. Али будући да је свака цигла на мосту такође изгубљени сточни механизам, мрави достижу тачку у којој нешто боља пречица једноставно не вреди коштати, показују нове анализе грађевинских радова инсеката.
„Све у свему, тај повраћај трошкова и користи је постигнут, али мрави заиста не знају“, каже вођа студије Цхрис Реид са Универзитета у Сиднеју.
Реидова студија која се ове недеље појавила у ПНАС- у је најближи поглед на архитектонске алгоритме које војски мрави користе када граде мостове. Разумевање ових правила могло би помоћи научницима да дизајнирају паметније роботске ројеве, на пример, програмирањем материјала за самостално састављање да би се створиле динамичке структуре велике попут сплавова или малих попут хируршких стента.
Да би видели своје субјекте како скачу у дивљини, Реидов тим кренуо је у џунглу панамског острва Барро Колорадо. Војни мрави из рода Ецитон, иако гласни мали убице, су опрезни када је у питању одрживи лов. Након напорног дана пљачкања личинки из колонија других мрава и осица, покупе се и крећу на нову територију удаљену неколико стотина метара.
"Вратите се сутрадан тамо где сте раније нашли ове мраве и они ће нестати", каже Реид. Једини начин да их поново поуздано нађемо је био да ухватимо потез који је у току, што је значило да уђете у џунглу ноћу.
„Дакле, то је увек било прилично забавно искуство - тарантуле су свуда, гласине о јагуарима који шетају острвом и све такве ствари“, каже он.
Након обележавања нових ловишта мрава, истраживачи би кренули назад у камп и сутрадан би се вратили да пронађу уске ступове силовача који струју по импровизованим путевима између привремених армијских гнезда и гнезда њихових жртава.
Мрави се крећу помоћу феромона, тако да је тим могао узети маркиране штапове са путање које ће користити као путоказе и преусмеравати саобраћај у свој експеримент. На шумском дну су поставили бијеле плоче са кровом у облику стазе која је била попут отвореног троугла.
У Панами су истраживачи снимили армијске мраве како граде живе мостове да би извели најефикаснији пут дуж шумског дна. (Цхристопхер Р. Реид, Маттхев Ј. Лутз, Симон Гарниер и Нев Јерсеи Институте оф Тецхнологи)Када је Реидов тим снимио акцију, видели су како мрави решавају проблем у реалном времену. Прво се један мрав заустави на пропусту у дужини једног тела, испод лопатице и заглави на месту. Затим други мрав, ходајући над њом, одлаже феромоне на скраћеном путу.
Убрзо, мрави који користе пречицу смрзавају се на месту да постану део моста, јер их чест контакт са другим мравима чини вероватнијим да се закључају. Како се мост задебљава, путујући мрави радије ходају даље од потока, јер је тај пут незнатно краћи.
Повећани промет на фаворизованој ивици чини да та страна моста расте како се нови радници придружују архитектури. У исто време, радници на непопуларној ивици ретко се додирују и почињу да одлазе. Временом цео мост почиње да се одмиче од круна.
Али сваки пут када су снимали мраве, Реиддов тим је видео да се мост престаје померати у неком тренутку усред празнине.
"Зашто се онда заустављају?", Каже он. "Замислили бисте да ће се процес наставити до краја све док они не добију ову лепу равну стазу која прелази све празнине у њиховом окружењу."
Ако се умањи на ниво колоније, стратегија има добар фискални смисао, тим мисли. Мост може уштедети време, али сваки радник ухваћен у њега је и радник који не носи храну назад у гнездо. Након што превише радника оде с пута, даље унапређење моста је губитак драгоцјених ресурса.
"Очекивао бих да ће они направити мост који чини најкраћи могући пут", каже Давид Ху, који је претходно истраживао живе сплавове које ватрени мрави граде током поплава. "Како знати да је то најбољи мост за њих?"
Иако је још увек нејасно, омиљено објашњење Реида је да мост престаје да се помера када пад саобраћаја постане приметан за живу структуру. Како дужи мост сиса више мрава са пута, додири који налажу мраку да донира своје тело мосту постају мање уобичајени.
Док Ху мисли да је ово објашњење сувише грубо да би се мистерија разрешила, он наглашава да је овај „прелепи експеримент“ први корак у разумевању оваквог понашања у решавању проблема и на крају га применити на робота.
"Немамо ништа изграђено од роботике која има такву комбинацију да се креће заиста брзо и да такође постаје грађевински материјал", каже он. "Они прелазе између стања ходања и стања изградње моста тако брзо да се чини да ова ствар само преображава."
У будућности, Реидова група планира да сарађује са рачунарском научником из Харварда Радхиком Нагпал, која сматра да би начин размишљања, израчунавања архитектуре колико су војни мрави способни био користан за мале, трошне роботе у опасним операцијама спасавања. „Они би се могли самостално саставити у веће структуре - мостове, куле, вучне ланце, сплавове“, каже она.
Поред таквих техничких примена, сами мрави демонстрирају снагу роја без вође, али добро програмираног.
"Они су сигурно супер-организам сигурно", каже Нагпал. "Не видим како неко може погријешити бити потпуно фасциниран тиме како велика група може тако брзо и без политике, без хијерархије менаџера и генералних директора."
