Symulacja wyjaśnia ewolucję współpracy wśród owadów

Symulacja wyjaśnia ewolucję współpracy wśród owadów

Pszczoły, termity i mrówki w procesie ewolucji wypracowały bardzo skomplikowane systemy pracy w grupie.

Symulacja komputerowa pokazuje, że w podobny sposób potrafią zorganizować się także roboty.

Praca opublikowana w PLOS Computational Biology przedstawia grupę identycznych wirtualnych robotów, które prezentują ewolucję zachowań w tempie znacznie szybszym niż w naturze. Inspiracją dla naukowców były mrówki tnące liście. Tak jak inne owady społeczne, dzielą one zadania na mniejsze części, a osobniki specjalizują się w danym podzadaniu.

mrowki-wspolpraca

Część mrówek odgryza liście z drzewa i zrzuca je na ziemię, gdzie inna grupa mrówek zbiera je i zanosi do mrowiska. Wykonanie całej pracy samodzielnie, wchodząc i schodząc, jest znacznie mniej efektywne niż wykorzystanie grawitacji.

W symulacji pomiędzy źródłem wirtualnych liści a celem znajduje się zbocze. Liście spadają z niego same, a pokonanie go zużywa czas i energię. Roboty potrafią omijać przeszkody oraz podnosić, nieść i upuszczać liście, a źródło światła imituje słońce.

“Geny” robotów to proste zachowania, takie jak podnoszenie, upuszczanie, poruszanie się w stronę światła, w kierunku przeciwnym lub w sposób przypadkowy. Zostały one losowo przypisane do 4 robotów. 100 takich grup pracowało przez 5000 sekund. Na podstawie liczby liści przeniesionych do celu, geny były krzyżowane lub mutowane i tworzyły nowe pokolenie.

mrowki-wspolpraca2

22 próby po 2000 pokoleń pokazują, że efektywny podział pracy wykorzystujący warunki środowiska pojawia się średnio w 92% przypadków, czasem nawet już po kilkuset pokoleniach.

Kolejny krok w badaniach, to testy na robotach heterogenicznych, w tym ewolucja, która obejmuje też budowę osobników, nie tylko zachowania. W tym miejscu chyba od razu nasuwają się skojarzenia z mrówkami od FESTO...

Źródło: [1]

mrówki, natura, owady, rój, współpraca