Муравьиный алгоритм: как слепые правила формируют умное поведение
Они не знают, что такое логистика, но их система работает лучше, чем у некоторых курьерских служб.

Вы
Ученые из Израиля и Швейцарии наблюдали за муравьями-древоточцами (Paratrechina longicornis), которых за хаотичные движения прозвали «безумными». Однажды исследователи заметили, что отдельные рабочие особи подбирают мелкие камешки на пути группы, транспортирующей крупную добычу. Это выглядело так, будто муравьи заранее понимали, что камни помешают, и убирали их.
Результаты опубликованы в издании Frontiers in Behavioral Neuroscience.
Чтобы проверить догадку, ученые провели 83 эксперимента. Они блокировали маршрут муравьев пластиковыми шариками (размером в половину тела насекомого) и предлагали им любимое лакомство — кошачий корм. Оказалось, что муравьи активно убирали шарики, но только если корм был целым, а не раскрошенным.
Параметр | Значение |
---|---|
Диаметр шариков | 1,5 мм |
Расстояние уборки | до 50 мм |
Рекорд по уборке | 64 шарика подряд |
Как это работает
- Муравьи-разведчики оставляют феромоновые метки, привлекающие других рабочих.
- Если метка оказывается рядом с шариком, муравей переключается в «режим уборки» и начинает искать другие препятствия.
- Шарики уносят на расстояние до 50 мм от маршрута.
Феромоны — химические сигналы, которые животные используют для общения. У муравьев это как «запаховая записка»: разведчик оставляет след, а другие читают его и действуют по шаблону.
Но самое интересное — муравьи не «понимают» ситуацию. Они просто реагируют на феромоны и действия сородичей. Коллективный разум возникает из простых правил, а не из осознанного планирования.
Мы думали, что муравьи действуют осмысленно, но оказалось, что это иллюзия, — говорит Даниэль Мерш, бывший постдок в Институте Вейцмана. — Умное поведение проявляется на уровне колонии, а не отдельных особей.
Почему это важно
Транспортировка крупной добычи — сложная задача. Если путь завален камнями, группа тратит в 18 раз больше времени. Муравьи, убирающие препятствия заранее, экономят силы всей колонии.
Этот эксперимент помогает понять, как системы без централизованного управления (рои роботов, алгоритмы распределенных вычислений) могут решать сложные задачи. Например:
- Робототехника — децентрализованные дроны смогут координироваться без сложного ИИ.
- Логистика — оптимизация маршрутов грузоперевозок через простые правила взаимодействия.
- Сети — улучшение протоколов передачи данных, где каждый узел действует автономно.
Однако исследование проводилось только на одной суперколонии в лабораторных условиях. В природе муравьи сталкиваются с более сложными препятствиями (ветки, неровный грунт). Не факт, что механизм будет работать так же эффективно.
Ранее ученые выяснили, что муравьи выращивали урожай задолго до появления человека.