Муравьиный алгоритм: как слепые правила формируют умное поведение

Максим Наговицын29.06.2025250

Они не знают, что такое логистика, но их система работает лучше, чем у некоторых курьерских служб.

Муравьиный алгоритм: как слепые правила формируют умное поведение
Источник: личный архив Игоря Анфиногентова

Вы когда-нибудь видели, как муравьи тащат кусок еды, который больше их самих? Это зрелище завораживает. Но оказывается, эти насекомые способны на большее — они могут заранее расчищать путь, словно предвидя будущие препятствия.

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.

ПараметрЗначение
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.

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Биосфера

Мед австралийских пчел убивает бактерий
Мед австралийских пчел убивает бактерий

Они не жалят, зато их мед убива...

Генетическая дуэль: как пчелы выбирают между троном и ульем
Генетическая дуэль: как пчелы выбирают между троном и ульем

У пчел есть секрет: их судьбу решает не&n...

Ученые нашли замену антибиотикам для рыб
Ученые нашли замену антибиотикам для рыб

Бактерии против бактерий: как крошечные с

Живые алгоритмы: как ученые создают искусственную жизнь
Живые алгоритмы: как ученые создают искусственную жизнь

В пробирках уже кипит жизнь, которую не&n...

Ученые выяснили, какие гены меняются реже всего
Ученые выяснили, какие гены меняются реже всего

Два червя, разделенные 20 миллионами лет ...

Ученые раскрыли секрет толстых губ цихлид
Ученые раскрыли секрет толстых губ цихлид

Толстые губы цихлид — не причу...

Выяснилось, как жизнь перенесла глобальное оледенение 700 млн лет назад
Выяснилось, как жизнь перенесла глобальное оледенение 700 млн лет назад

Ледяная пустыня, нулевая температура, почти ни...

Ученые нашли способ бороться с опасными морскими звездами
Ученые нашли способ бороться с опасными морскими звездами

Они похожи на инопланетных захватчиков, н...

Морские огурцы и их незваные гости: кто живет за чужой счет
Морские огурцы и их незваные гости: кто живет за чужой счет

Улитки-паразиты устроили настоящий подводный т...

Ученые нашли объяснение резким скачкам эволюции
Ученые нашли объяснение резким скачкам эволюции

Иногда эволюция напоминает не медленный т...

От кого чихуахуа унаследовали свои гены: миграция доколумбовых собак
От кого чихуахуа унаследовали свои гены: миграция доколумбовых собак

Когда первые земледельцы начали выращивать кук...

Холмоголовый и опасный: новый древний монстр из музейных запасников
Холмоголовый и опасный: новый древний монстр из музейных запасников

В пыльных музейных ящиках иногда скрываются на...

Щупальца-дегустаторы: как осьминог пробует мир на вкус
Щупальца-дегустаторы: как осьминог пробует мир на вкус

Что чувствует осьминог, когда обнимает краба?

Грибные нити послужат моделью для новых технологий
Грибные нити послужат моделью для новых технологий

Грибы пережили динозавров — теперь ...

Миф о сверхчервях сдуло ветром, как крошку пенопласта
Миф о сверхчервях сдуло ветром, как крошку пенопласта

Ученые поставили точку в споре: можно&nbs...

ДНК на старт: как клетка запускает копирование без пробок
ДНК на старт: как клетка запускает копирование без пробок

Почему одни участки ДНК копируются сразу,

Мутация ускоряет выход норовируса из клетки
Мутация ускоряет выход норовируса из клетки

Иногда одна замена в гене превращает виру

Потеря конечностей не влияет на скорость тарантула
Потеря конечностей не влияет на скорость тарантула

Пауки не тратят время на переучивани

Гриб внутри насекомого создает ценный красный краситель
Гриб внутри насекомого создает ценный красный краситель

То, что считали заслугой насекомого, оказ

Ученые нашли способ снизить вред от лова криля
Ученые нашли способ снизить вред от лова криля

В Антарктиде разворачивается тихая война за&nb...

Климатически устойчивые растения: гид по выбору для садоводов
Климатически устойчивые растения: гид по выбору для садоводов

Спасти локальную флору от климатического ...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Новости компаний, релизы

ITPOD обновил номенклатуру серверов — разбираем обозначения
Автономные дроны без веб-интерфейса: просто API и никаких сложностей
Стажировка на Казанском вертолетном заводе – как студенты осваивали авиастроение
Как Самолет ускорил работу девелоперов в 7 раз
Как учат инноваторов: новый подход Московского Политеха