استراتژی شگفت‌انگیز مورچه‌ها که می‌تواند آینده رباتیک را متحول کند
مورچه‌های بافنده (Weaver ants) معمای کار تیمی را که انسان‌ها بیش از یک قرن با آن دست و پنجه نرم کردند، حل کرده‌اند؛ این مورچه‌ها به جای اینکه با بزرگ شدن گروهشان تنبلی کنند، سخت‌تر کار می‌کنند.
راز همکاری موثر مورچه‌های بافنده
این معماران کوچک نه تنها لانه‌های برگی پیچیده‌ای می‌سازند بلکه وقتی مورچه‌های بیشتری به آنها ملحق می‌شوند، قدرت کشش خود را نیز دو برابر می‌کنند. با بهره‌گیری از سیستمی به نام «نیروی چرخ دنده‌ای» که در آن برخی مورچه‌ها کار کشیدن را انجام می‌دهند در حالی که برخی دیگر نقطه اتکا ایجاد می‌کنند، عملکردی فراتر از بهره‌وری تیم‌های انسانی از خود نشان می‌دهند و می‌توانند الهام‌بخش پیشرفت‌های انقلابی در همکاری رباتیک باشند.
مورچه‌هایی که یک معمای انسانی را حل کردند
مورچه‌های بافنده مشکلی را حل کرده‌اند که تیم‌های انسانی برای قرن‌ها با آن مواجه بوده‌اند: کاهش مشارکت فردی با افزایش اعضای گروه. پژوهش جدیدی که در تاریخ ۱۲ اوت در مجله «کارنت بیولوژی» (Current Biology) منتشر شده، نشان می‌دهد که این مورچه‌ها برعکس عمل می‌کنند؛ یعنی با بزرگتر شدن گروه، هر عضو قوی‌تر می‌شود.
«مدلین استیواردسون» (Madelyne Stewardson)، نویسنده اصلی پژوهش از دانشگاه «مک‌کواری» می‌گوید هر مورچه تقریبا نیروی کشش خود را با افزایش تعداد اعضای تیم دو برابر می‌کند. آنها واقعا در کار گروهی با افزایش تعداد، بهتر عمل می‌کنند.
شکستن قانون رینگلمن
این مشکل دیرینه در تیم‌های انسانی نخستین بار از سوی «مکس رینگلمن» مهندس فرانسوی، در سال ۱۹۱۳ مطرح شد. او [نیروی] دانش‌آموزانی را که طناب می‌کشیدند، اندازه‌گیری کرد و دریافت در حالی که با افزایش تعداد افراد، نیروی کل افزایش می‌یابد؛ اما مشارکت و همکاری هر فرد در واقع کاهش می‌یابد.
با این حال این پژوهش جدید نشان می‌دهد که مورچه‌های بافنده با تشکیل تیم‌هایی فوق‌العاده کارآمد، از این قانون مستثنا هستند.
مکانیزم کار تیمی مورچه‌ها
این مورچه‌های کوچک درختی (Oecophylla smaragdina) که در مناطق گرمسیری آفریقا، آسیا و استرالیا زندگی می‌کنند، به خاطر رفتار‌های لانه‌سازی خود شناخته شده‌اند. آنها زنجیره‌های زنده‌ای را برای پیچاندن برگ‌ها تشکیل می‌دهند و آنها را با ابریشم لارو‌های خود به هم می‌چسبانند.
استیواردسون و بوم‌شناس رفتاری دکتر «کریس رید» از دانشکده علوم طبیعی دانشگاه مک‌کواری با همکاری یک تیم بین‌المللی، نیروی کششی را اندازه گیری کردند که تیم‌هایی با اندازه‌های مختلف متشکل از مورچه‌ها هنگام ساخت آشیانه می‌توانند اعمال کنند.
در این آزمایش‌ها، پژوهشگران مورچه‌ها را ترغیب کردند تا زنجیره‌هایی برای کشیدن یک برگ مصنوعی تشکیل دهند که به یک نیرو‌سنج متصل بود.
استواردسون می‌گوید مورچه‌ها کار را به دو بخش تقسیم می‌کنند: برخی فعالانه کار کشیدن را انجام می‌دهند و برخی دیگر مانند لنگر عمل می‌کنند تا آن نیروی کششی را ذخیره کنند.
نظریه نیروی چرخ دنده‌ای
دکتر «دانیله کارلسو» از دانشگاه کنستانتس، نظریه‌ای به نام «نیروی چرخ دنده‌ای» را برای توضیح این مکانیزم ایجاد کرده است و می‌گوید مورچه‌های انتهایی زنجیره بدن خود را برای مقاومت در برابر نیروی کششی و ذخیره آن کش می‌دهند، در حالی که مورچه‌های جلویی به طور فعال به کشیدن ادامه می‌دهند».
دکتر «دیوید لابونته» (David Labonte) از کالج امپریال لندن و نویسنده همکار این مقاله می‌گوید این روش کلید افزایش مشارکت فردی با بزرگتر شدن تیم است.
او می‌گوید: «زنجیره‌های طولانی‌تر مورچه‌ها نسبت به یک مورچه تنها، چسبندگی بیشتری به زمین دارند؛ بنابراین بهتر می‌توانند در برابر نیروی کششی برگ که مورچه‌ها را به سمت عقب می‌کشاند، مقاومت کنند».
الهام‌بخش طراحی نسل جدید ربات‌ها
دکتر رید می‌گوید این کشف می‌تواند به طراحی بهتر تیم‌های رباتیک کمک کند. ربات‌های کنونی هنگام کار گروهی همان میزان نیرو را تولید می‌کنند که به صورت انفرادی تولید می‌کنند. او می‌افزاید برنامه‌نویسی ربات‌ها بر اساس استراتژی‌های همکاری الهام‌گرفته از مورچه‌ها می‌تواند باعث شود تیم‌هایی از ربات‌های خودمختار (Autonomous robots) با کارایی بیشتری با یکدیگر کار کنند.
این گزارش براساس محتوای منتشر شده در وبسایت «ساینس دیلی» (Scince Daily) تهیه شده است.
انتهای پیام/
