29.03.2013 | Наука

Роботов привлекли к изучению муравьиных ходов

Французские ученые установили, что муравьям необязательно обладать интеллектом для нахождения оптимального маршрута. Научная статья с результатами исследований опубликована в PLoS Computational Biology.

Ее обзор приводит ScienceNow. Серия экспериментов с миниатюрными роботами показала, что насекомым при поиске пути необязательно иметь представление о геометрической схеме используемой системы тоннелей. Кратчайший маршрут группа муравьев может определить, используя след из феромонов и огибая встречающиеся препятствия.

В работе группа ученых использовала системы ходов различной степени сложности. На одном конце «лабиринта» находились роботы-муравьи, на другом — инфракрасная мишень, выполняющая роль приманки. Многократные эксперименты показали, что формирование оптимального маршрута происходило по одному принципу как в случае симметричной (равнобедренной) конфигурации тоннелей и развилок, так и при использовании более сложного асимметричного построения.

Роботы-муравьи, использованные в экспериментах, представляют из себя двухколесные модули, которые способны случайным образом перемещаться в пространстве. Программа роботов содержала два ограничения: избегать столкновений с препятствиями; следовать за «световым следом», который оставляют другие роботы.

Для симулирования феромонов, которыми пользуются муравьи при ориентировании, использовалась система подсветки. Каждый робот снабжен светодиодом (который излучает свет) и фотодиодами (реагируют на свет). Камера над системой тоннелей улавливает свет от диодов отдельных роботов и передает информацию на проектор, который направлен на тоннели и подсвечивает с определенной яркостью лишь те области, где находился тот или иной робот-муравей. В программу заложен также эффект «выветривания» запаха «световых» феромонов.

По мнению авторов статьи, результаты исследования помогут при построении транспортных систем, в которых от конечного пользователя не будет требоваться знания общей схемы. Для кратчайшего достижения пункта назначения потребуется лишь система несложных маркеров.

Ранее подобные исследования проводились для изучения поведения термитов. В 2012 году ученые выяснили, что муравьиные сообщества по принципу передачи схожи с компьютерными сетями. Так, доставка еды в муравьиную колонию организована по принципам, которые напоминают алгоритмы, реализованные в сетевом протоколе TCP/IP.

ЛентаРу