Da bi optimizirao svoje dronove, Amazon bi mogao uzeti inspiraciju iz stvarnog Amazona.
Povezani sadržaj
- Ovi neobični američki mravi nikada ne ostare
- Kome treba vozač? Ovi mornarički brodovi programirani su za ronjenje poput pčela
- Scott Solomon je "Lovac na mrav"
Vojni mravi u Srednjoj i Južnoj Americi agresivno traže najkraći put preko šumskog dna da bi kući donijeli dovoljno hrane i osigurali budućnost svoje kolonije. Usmjerenost na efikasnost dovela je do toga da insekti razviju pametan trik: Oni povezuju svoja tijela kako bi napunili rupe i izgradili žive mostove.
Kako se pridruži još mrava, mostovi pomiču mjesta kako bi obuhvatili sve veće i veće praznine, skraćujući put koji mravi moraju proći dok nose hranu do gnijezda. No, kako je svaka cigla na mostu izgubljena stočna hrana, mravi dostižu točku u kojoj malo bolji prečac jednostavno ne vrijedi trošak, pokazuju nove analize građevinskih radova insekata.
"Općenito, taj je trošak i korist postignut, ali mravi zaista ne znaju", kaže vođa studije Chris Reid sa sveučilišta u Sydneyu.
Reidova studija koja se ovog tjedna pojavila u PNAS- u je najbliži pogled na arhitektonske algoritme koje vojni mravi koriste kada grade mostove. Razumijevanje ovih pravila moglo bi pomoći znanstvenicima u dizajniranju pametnijih robotskih rojeva, na primjer, programiranjem materijala za samostalno sastavljanje kako bi se stvorile dinamičke strukture velike poput splavova za spašavanje ili male poput kirurških stenta.
Kako bi vidjeli svoje subjekte kako skaču u divljini, Reidov tim krenuo je u džunglu panamskog otoka Barro Colorado. Vojni mravi iz roda Eciton, iako bezobrazni ubojice, razboriti su kad je riječ o održivom lovu. Nakon napornog dana, pljačkajući ličinke iz kolonija drugih mrava i osica, pokupe se i kreću na novi teritorij udaljeni nekoliko stotina metara.
"Vratite se sljedećeg dana tamo gdje ste prethodno našli ove mrave, a njih više neće biti", kaže Reid. Jedini način da ih ponovo pouzdano pronađemo bio je uhvatiti korak koji je u tijeku, a to je značilo noću ući u džunglu.
"Znači, to je uvijek bilo prilično zabavno iskustvo - tarantule su posvuda, glasine o jaguarima koji šetaju otokom i sve takve stvari", kaže on.
Nakon obilježavanja novih lovišta mrava, istraživači bi krenuli natrag u kamp i sutradan bi se vratili kako bi pronašli uske stupove silovatelja koji su strujili po improviziranim prometnicama između privremenih vojnih gnijezda mrava i gnijezda njihovih žrtava.
Mravi se kreću pomoću feromona kako bi tim mogao izvući markirane štapove s puta koji će se koristiti kao putokazi i preusmjeriti promet u svoj eksperiment. Na šumskom dnu položili su bijele ploče s krovom u stazi u obliku otvorenog trokuta.
U Panami su istraživači zabilježili kako vojni mravi izrađuju žive mostove kako bi prošli najefikasniji put duž šumskog dna. (Christopher R. Reid, Matthew J. Lutz, Simon Garnier i New Jersey Institute of Technology)Kad je Reidov tim snimio akciju, vidjeli su kako mravi rješavaju probleme u stvarnom vremenu. Prvo se jedan mrav zaustavi na provaliji u dužini jednog tijela, ispod potkoljenice i zabije se na svoje mjesto. Zatim još jedan mrav, hodajući nad njom, odlaže feromone na skraćenom putu.
Ubrzo, mravi koji koriste prečicu smrzavaju se na mjestu da postanu dio mosta, budući da ih čest kontakt s drugim mravima čini vjerojatnijim da se zaključavaju. Kako se most zadebljava, putujući mravi radije hodaju dalje od potoka, jer je taj put neznatno kraće.
Povećani promet na favoriziranom rubu omogućuje da ova strana mosta raste kako se novi radnici pridružuju arhitekturi. U isto vrijeme, radnici na nepopularnom rubu rijetko se dodiruju i počinju odlaziti. S vremenom cijeli most počinje migrirati dalje od lopoča.
Ali svaki put kad su snimali mrave, Reidov tim vidio je kako se most prestao mijenjati u nekom trenutku usred jazine.
"Zašto se onda zaustavljaju?", Kaže on. "Zamislili biste da će se proces nastaviti sve dolje, sve dok ne dobiju ovu lijepu ravnu stazu koja prelazi sve praznine u njihovom okruženju."
Ako se umanji na razinu kolonije, strategija ima dobar fiskalni smisao, smatra tim. Most može uštedjeti vrijeme, ali svaki radnik uhvaćen u jednom također je radnik koji ne nosi hranu natrag u gnijezdo. Kad se previše radnika povuče s puta, daljnje poboljšanje mosta je gubitak dragocjenih resursa.
"Očekivao bih da će oni napraviti most koji čini najkraći mogući put", kaže David Hu, Georgia Tech, koji je prethodno istraživao žive splavove koje vatreni mravi grade tijekom poplava. "Kako znati da je to najbolji most za njih?"
Iako je još uvijek nejasno, Reidovo preferirano objašnjenje je da se most prestaje mijenjati kada pad prometa postane vidljiv za živu strukturu. Kako duži most sisa više mrava s ceste, dodiri koji nalažu mraku da donira svoje tijelo mostu postaju manje uobičajeni.
Iako Hu smatra da je ovo objašnjenje previše grubo da bi se misterija razriješila, on naglašava da je ovaj "lijepi eksperiment" prvi korak u razumijevanju takvog ponašanja u rješavanju problema i na kraju ga primijeniti na robota.
"Nemamo ništa izgrađeno od robotike koja ima takvu kombinaciju brzog kretanja i stvaranja građevinskog materijala", kaže on. "Oni prelaze između stanja hoda i stanja izgradnje mosta tako brzo da se čini da ova stvar samo preokreće."
Reidova grupa ubuduće planira surađivati s računarskom naučnikom iz Harvarda Radhikom Nagpal, koja smatra da bi način razmišljanja, izračunavanja arhitekture koliko su vojni mravi sposobni bio koristan za male, trošne robote u opasnim operacijama spašavanja. "Mogli su se samostalno sastaviti u veće strukture - mostove, kule, vučne lance, splavove", kaže ona.
Iza takvih tehničkih primjena, mravi i sami pokazuju snagu roda bez vođe, ali dobro programiranog.
"Oni su zasigurno superorganizam", kaže Nagpal. "Ne vidim kako može pogriješiti biti potpuno fasciniran time kako velika grupa može tako brzo i bez politike, bez hijerarhije menadžera i izvršnih direktora."
