Анализ поведения муравьёв при поиске новых маршрутов перемещения в лабиринте с непостоянной геометрией позволит разработчикам создать оптимальные алгоритмы передачи информации. Исследование, выполненное австралийскими биологами, показало,как именно компьютерная система должна сочетать анализ прошлого опыта с поиском новых вариантов решения задачи.В работе, опубликованной в Journal of Experimental Biology, Крис Рэйд и его коллеги, биологи и математики из Сиднейского университета (Австралия) и Уппсальского университета (Швеция) исследовали поведение аргентинских муравьев Linepithema humile.Природный алгоритм поиска кратчайшего пути выглядит следующим образом: муравьи-разведчики распространяют феромоны на пути между муравейником и пищей. Остальные рабочие особи следуют по этим путям, оставляя свои собственные феромоны, усиливая тем самым общий запах. Поскольку феромоны постепенноиспаряются, более длинные пути содержат меньшую концентрацию феромонов, чем короткие. Это позволяет муравьям выбирать кратчайшиепути перемещения.Многие автоматизированные системы используют«виртуальных муравьёв» для определения кратчайшего пути передачи информации. Эти программы исследуют все возможные пути передачи сигнала (к примеру, телефонного звонка) и распространяют виртуальные феромоны, обозначаяэти пути. На данный момент такие системыне идеальны. Когда на пути виртуальногомуравья становится преграда, он должен повернуться, а поскольку максимальную концентрацию феромонов имеет тот путь, по которому виртуальный разведчик пришёл, сигнал в этой ситуации отправляется обратно.Чтобы узнать, как решают эту проблему настоящие муравьи, учёные провели с ними ряд тестов. Исследователи работали с 12 колониями аргентинских муравьёв. Муравьи должны были найти кратчайший путь к еде, которая находилась на противоположном конце лабиринта. По истечении часа муравьи в большинстве колонийнаходили хотя бы один из двух возможных кратчайших путей. Далее ученые изменяли архитектуру лабиринта, блокируя выбранный кратчайший путь, но открывая другие. К концу следующего часа муравьи в 86 процентах случаев заново находили кратчайшие маршруты следования.До сих пор учёные полагали, что аргентинские муравьи ориентируются только на феромоны – но в этом случае они бы не справилисьс экспериментальной задачей. В действительности же они не бродят туда-сюда по перекрытому пути, а начинают исследовать пространство около блокированного маршрута. Это означает, что алгоритм сложнее:«Следуй по феромонной дорожке,если это не противоречит нужному направлению. При противоречии ищи новый путь».Учёные планируют доработать компьютерные алгоритмы поиска кратчайших путей в соответствии с новыми данными о поведении настоящихмуравьёв. Виртуальный компас и одометр позволят программе ориентироваться в сети так же хорошо, как муравей ориентируется в лабиринте. Об этом сообщает Информ наука со ссылкой на NatureNews.