Биологи доказали "законность" муравьиных алгоритмов

3.jpg.jpg

Создана новая эффективная модель построения муравьиной сети для доставки в колонию пищи (arxiv.org/abs/1201.5827). Объектом исследования выступали муравьи Linepithema humile, обитающие в Аргентине.

Ранее ученым было известно, что муравьи прокладывают свои дороги при помощи феромонов. При этом вероятность движения муравья по тому или иному пути напрямую зависит от концентрации феромонов на нем.
В 90-х годах прошлого века Жан Луи Денебур предложил модель, которая хорошо (то есть близко к экспериментальным данным) описывала формирование муравьиных дорог. Эта модель, однако, включала в себя условие "нелинейности" реакции муравьев на присутствие феромонов. Это, в свою очередь, противоречило известному эмпирическому закону Вебера-Фехнера, который утверждает, что интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности стимула.
В рамках новой работы ученые попытались примерить закон Вебера-Фехнера и работы Денебура. Они использовали отличную от работ последнего модель - биологи предполагали, что от количества феромонов зависит изменение направления движения. При этом зависимость реакции рассчитывалась по закону Вебера-Фехнера, в то время как в систему был добавлен случайный шум, связанный с тем, что траектории муравьев не постоянны.
В результате оказалось, что добавленный шум позволяет получить эффект, напоминающий нелинейность. В частности, ученым удалось повторить результаты Денебура. По мнению исследователей, аналогичным образом они планируют получить модель строительства путей внутри муравейника.