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2001/02/04 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia
Ce genre de problèmes surviennent non seulement dans les bétonnières, mais aussi dans la macromonde humaine. Comment pouvez-vous faire le chemin le plus court d'une manière efficace? Des scientifiques arrêtent de penser et se concentrent sur les fourmis réelles. Ils ont trouvé une bonne solution.
Sans connaître le chemin le plus direct, toutes les fourmis partent à la fois. Chaque individu, guidé par son intuition, avancera où il veut. De cette façon, chaque chemin sera travaillé, y compris le plus approprié et le pire. La stratégie des fourmis est de marquer la meilleure voie pour qu'à partir d'un moment tous les transporteurs l'utilisent. Dans les croisements sont émis des phéromones (composés chimiques) pour marquer le chemin. En principe, ils marqueront tous les chemins, bien sûr. Comment savoir quel est le meilleur ? Ceux qui sont allés sur le chemin le plus court attrapent le sucre et font le chemin du retour plus vite que les autres. Ce chemin sera donc le premier à marquer deux fois. Ceux qui viennent de l'arrière ont juste à suivre le chemin le plus marqué pour accélérer le déplacement. Les premiers "explorateurs" ont trouvé la solution au problème de rotation. Ce n'est pas une mauvaise idée.
A tours dans le laboratoire
Pour analyser la méthode, les scientifiques ont amené les fourmiliers au laboratoire et ont effectué de nombreux essais par différentes voies artificielles. Cependant, la méthode échoue parfois. Et c'est que pour obtenir un succès sûr, la route plus longue doit être au moins le double du reste. Si elles sont semblables, les fourmis ne décideront pas toujours bien. De plus, si par hasard le chemin le plus long est marqué, toute la colonie l'acceptera.
Les scientifiques ont inventé un autre type de preuves. Les fourmis se cachent le chemin le plus court jusqu'à la fin des premières explorations. Dans ce cas, les fourmis marquent le chemin le plus long et le considèrent définitif. Bien que les scientifiques présentent une voie plus courte, les fourmis changent leur comportement.
Mais il ya autre chose que vous devez garder à l'esprit. Les signaux chimiques émis ne durent pas pour toujours, car les phéromones s'évaporent. Lorsqu'une évaporation rapide se produit, la colonie doit fréquemment mettre à jour le chemin vers la nourriture. Dans ces cas, il est difficile d'avoir de longs marquages continus et peu à peu le chemin le plus court est choisi. Ce test est une stratégie très utile dans la nature, car l'apparence du terrain peut avoir beaucoup de changements.
Fourmis théoriques
L'application directe de la stratégie des colonies de fourmis est un problème connu du vendeur. Le vendeur doit vendre son produit dans plusieurs villes. Dès que vous entrez dans la voiture, vous devez bien organiser le voyage, quelle ville vous visiterez au début, où vous irez et comment compléter le voyage sans passer deux fois par la même ville. La dernière condition du voyage est que vous devez terminer dans la ville de départ.
Les fourmis d'ordinateur conçoivent des voyages avec les phéromones cyber versés aux croisements pris. Pour terminer le voyage, les fourmis ont tendance à choisir la direction la plus marquée sur les croix. De cette façon, des opportunités sont écartées peu à peu efficaces. En outre, l'ordinateur élimine les phéromones laissés aux croix pour que les efforts ne soient pas renforcés par hasard.
Il existe des logiciels qui, lorsque vous commencez à détecter une solution, changent les conditions initiales et font plus de sessions. Cela a conduit à des méthodes très rapides et compétitives dans l'étude de ce type de problèmes. En fait, ces programmes sont également utiles dans les systèmes en constante évolution. Même si c'est une solution méprisable, toutes les directions des croix ont au moins un petit niveau de phéromone. C'est la capacité d'adaptation de la méthodologie.
La méthode des fourmis a des applications importantes dans la vie réelle. Par exemple, dans la région de Suisse en italien, il est utilisé pour indiquer la provenance des camions transportant de l'essence et, en général, pour traiter des problèmes liés aux moyens de transport.
Autres astuces de fourmis
Il existe de nombreux problèmes réels avec les bonnes caractéristiques pour utiliser la recherche de la voie la plus courte. En outre, ils peuvent être traduits en langage informatique. Cependant, dans certains cas, cette méthodologie échoue, surtout lorsque les options sont similaires. La base de ce type de méthodes est la recherche statistique. Par exemple, dans la méthode considérée on utilise la statistique des concentrations de phéromones.
Mais dans la vie réelle apparaissent imprévus. Passons en revue les fourmis qui apportent de la nourriture. Ils ont trouvé le chemin le plus court et travaillent efficacement. Mais soudain, une tempête commence et la pluie transforme la route la plus courte en dangereux. Chaque goutte d'eau tombée du ciel peut tuer une paire de fourmis. Ceux qui se trouvent dans la zone sans protection ont stagné et il y a une grande confusion. Les fourmis arrière ont commencé à pousser et quelqu'un travaille sur la route initialement jeté.
Avec le passage du temps, le chemin le plus long est protégé, de sorte que les phéromones ont proliféré et la colonie a choisi cette voie. Adaptation de la stratégie. Une fois là, la plupart des fourmis se dirigeront vers la route la plus courte. N'avez-vous pas la même apparence que les problèmes de trafic?
La principale ressource est l'information que chaque individu transfère aux croix du réseau de ce système de routage. L'expérience de chacun est petite, mais elle est le reflet de la tendance générale. Bien que dans le cas du trafic, il est impératif de tenir compte de l'évaporation des phéromones. Sinon, il y a un risque que l'information soit obsolète. Ce type de stratégies sont très utiles pour le contrôle du trafic urbain. Des algorithmes sont également utilisés qui considèrent que l'information contenue dans les croisements peut être détériorée. En plus du trafic, ils sont des systèmes très appropriés pour gérer le transport d'information sur les réseaux informatiques.
Insectes sociaux, un exemple pour toutFourmis, abeilles et guêpes sont quelques-uns des insectes qui sont étudiés dans les laboratoires des scientifiques. Outre les structures sociales, ce sont des organisations de travail très intéressantes et d'application humaine. Voici quelques exemples. La distribution des tâches semble simple. Il existe des individus spécialisés dans les colonies d'insectes, experts dans une tâche ou une autre. Cependant, le degré de spécialisation n'est pas égal pour tous les individus. Cependant, parfois, des crises nécessitent un certain type de personnel. Dans ces cas, un travailleur ou un groupe de travailleurs change d'obligation et commence à agir dans un autre sens. La réponse d'un insecte dépend de son degré de spécialisation et de nécessité. La modélisation de ce comportement peut aider beaucoup les ateliers avec des machines capables d'effectuer plusieurs tâches. Un autre système qui a mérité d'être analysé est celui utilisé par les fourmis Leptothorax unifatus pour commander le suivant. Les œufs et les microlarbes de la colonie se trouvent au centre du repaire, très ordonnés et compacts accumulés. Plus les larves sont grandes, plus elles sont placées près de l'extérieur. Les plus grands sont donc les plus proches de l'extérieur. S'il ya des chrysalides se trouvent entre les larves de taille grande et moyenne. Les scientifiques ont adopté le système de gestion comme modèle. Une fourmi soulève la larve et la laisse selon la taille de ceux autour. De cette façon, ils laisseront une grande larve où il ya de grandes larves. Selon les scientifiques, c'est un modèle qui peut être utilisé dans la gestion des données. L'organisation des colonies peut servir au contrôle de grands ensembles de petits robots. En fait, le transport coopératif a été utile. Quand un individu ne peut pas porter quelque chose, il peut demander l'aide de ses compagnons pour le prendre parmi tous. |
Publié dans le supplément Natura de Gara
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