Legermeren niet alleen afluisteren

Legermieren kunnen niet alleen geïmproviseerde bruggen bouwen door zichzelf te weven, maar een recente studie stelt dat ze deze kruisingen kunnen aanpassen als dat nodig is.

Iedereen die ooit van dit soort natuurfilms heeft gezien, weet …

… de agressieve legermier rolt beroemd door zijn omgeving En masse, zwermen over het terrein door met elkaar te verbinden (en wezens te eten die ongelukkig genoeg zijn om in de weg te zitten). Echter, zoals onthuld in het artikel van 19 oktober, "Legermieren dynamisch aanpassen levende bruggen in reactie op een kosten-batenverhouding," gepubliceerd in het dagboek Proceedings van de National Academy of Sciences, de mieren weten heel goed waar deze kruispunten nodig zijn, wat er rondom gebeurt en wanneer het tijd is om de links te verbreken.

De onderzoekers geloven dat deze ontdekking kan worden gebruikt bij de ontwikkeling van zwermrobotica voor verkennings- en reddingsoperaties. Door de methoden te volgen die door deze specifieke mieren worden gebruikt, kunnen algoritmen worden bedacht om zwermen robots te beheersen om zich op een vergelijkbare, efficiënte manier te gedragen. "Bruggen bieden een kortere weg voor foeragerende mieren … we laten zien dat de locatie van de brug staat voor … mogelijke implicaties voor door mensen ontworpen zelfassemblerende systemen."

Het team van onderzoekers - een groep met leden van het New Jersey Institute of Technology (Newark, New Jersey), Princeton University (Princeton, New Jersey), George Washington University (Washington DC), Harvard University (Cambridge, Massachusetts), en University of Konstanz (Konstanz, Duitsland) - merkte op dat de bruggen in seconden kunnen worden gebouwd en gedemonteerd of van positie veranderen in reactie op gebeurtenissen in de nabije omgeving. De duur van deze kruisingen wordt bepaald door de mieren, omdat insecten in de structuur de daling in gebruikscijfers van mede-mieren meten. "Onze veldexperimenten laten zien dat de mieren hun bruggen voortdurend aanpassen, zodat deze structuren langer worden, breder worden en van positie veranderen in reactie op verkeersniveaus en omgevingsgeometrie", zegt het stuk.

Er werd geloofd, voorafgaand aan de studie, dat deze mierstructuren meestal vastzaten in duur. De onderzoekers constateerden echter dat "de uiteindelijke positie van de constructie afhing van de intensiteit van het verkeer en de mate van padafwijking en werd beïnvloed door een kosten-batenverhouding op kolonie-niveau, waar het voordeel van verhoogde efficiëntie van het foerageerpad werd gecompenseerd door de kosten van het verwijderen van werknemers uit de fouragepoel om de structuur te vormen."

Met andere woorden, net als Kenny Rogers zong, weten deze mieren "wanneer ze vast te houden" en weten wanneer ze moeten folden."

Volgens een citaat van mede-onderzoeker Dr. Christopher Reid (Afdeling voor Biologische Wetenschappen, New Jersey Institute of Technology) gegeven aan Phys.org, "Kunstmatige systemen gemaakt van onafhankelijke robots die werken volgens dezelfde principes als de legermieren, zouden waar nodig grote structuren kunnen bouwen … dergelijke zwermen kunnen opmerkelijke taken uitvoeren, zoals het maken van bruggen om op ingewikkeld terrein te navigeren, pluggen om structurele inbreuken te repareren of steunen om een ​​falende structuur te stabiliseren.

Hier is een idee van het huidige vermogen van zwermrobotica: