Знание-сила, 2000 № 05-06 (875,876)

В первых компьютерных моделях муравьи последовательно исследовали все пространство и, обнаружив источники пищи, выбрали кратчайший маршрут, который состоял из множества мелких отрезков. Причем, если последняя «ветка» пути, которая вела к пище, оказывалась переполненной путниками, рядом прокладывался обходной маршрут.

Продолжая эту модель, Марко Доринго решил попробовать силы муравьев в решении знаменитой математической проблемы, в которой необходимо выбрать кратчайший маршрут посещения за один только раз большого количества городов. Пятнадцать городов и миллиарды возможных перемещений. Отправленные в длительное путешествие искусственные муравьи посетили все пункты и нашли оптимальный маршрут, по которому они и совершали свои следующие прогулки. А тем самым они увеличивали концентрацию пахучего вещества вдоль этого пути, поддерживая его привлекательность, а значит, и эффективность.

Такой муравьиный метод поиска оптимального пути посещения различный пунктов уже сейчас используется для расчета в сложных системах, например — выбор пути перемещения по большим площадям заводов, супермаркетов.

Кстати говоря, эти свойства муравьев можно использовать и при поисках информации в Сети. Чем больше людей ищут ту или иную информацию, тем более «заметным» становится их путь от первого слова в поисковых системах до конечной цели. Используя его, можно существенно сократить путь до конечной цели.

Руд Счондервурд и Джанет Брутен из исследовательской лаборатории Hewlett-Packard использовали в своих работах другое замечательное свойство муравьиного сообщества: реакцию на перегруженность кратчайшего маршрута и прокладывание другого, обходного пути. Они смогли создать модель телекоммуникаций, которая реагирует на повышенное содержание виртуального феромона, остающегося после прохождения каждого телефонного сигнала по тому или иному пути. То есть, если концентрация телефонных звонков через два пункта достигает некоего предела, то автоматически начинает прокладываться второй, более длинный, но менее загруженный маршрут. Однако, как только нагрузка начинает спадать, звонок сразу переадресуется и «идет» по кратчайшему пути. Уже несколько компаний используют подобный метод в своей работе — среди них такие, как France Telecom, British Telecommunications.

Используют ученые и другую особенность поведения насекомых — кооперацию. Рональд Куб и Хонг Зханг сумели построить группу роботов, которые совместно перемещают круглую коробку к цели. У каждого из них были простые инструкции — найти коробку, установить с ней контакт и толкать коробку к цели. А в результате они, не сообщая друг другу о своих намерениях, смогли скооперироваться и быстро достичь намеченной цели.

Ученые предлагают на сегодняшний день еще много вариантов использования организации жизни у муравьев или пчел от анализа банковской информации с помощью метода сортировки личинок муравьями до перенастройки сборочных линий по подобию организации и разделения труда обитателей пчелиных колоний.

Правда, системы, построенные на таких принципах «коллективного разума», вряд ли смогут справиться с нестандартными проблемами. С другой стороны, выглядят очень впечатляюще картины, которые рисуют некоторые специалисты, когда в результате соединения многочисленных небольших и недорогих устройств рождается решение той или иной проблемы.

По материалам зарубежной печати подготовил Никита Максимов.

Обзор новейших открытий в молекулярной биологии автор построил так, чтобы осветить общие проблемы развития жизни на планете: родства всех организмов, добычи и транспорта энергии, симбиоза и образования высших форм.

Игорь Лалаянц В борьбе за энергию используется все: агрессия, симбиоз

Сатана там правит бал,

Люди гибнут за металл.

Все войны ведутся за энергию… Эта мысль приходит в голову автору, писавшему данные строки под грохот натовской канонады в Сербии и Косово. На фоне этого постоянного апрельско-майского рефрена радио сообщило об удивительном открытии, сделанном в глубинных водах Атлантики у берегов Намибии: там у придонных горячих серных источников обнаружили микроб-Гулливер, видимый невооруженным глазом! Оно и неудивительно, если микроорганизм достигает в своем продольном размере почти миллиметра!

Новый микроб назвали «перламутровкой намибийской», поскольку в лучах падающего света он похож на эдакий продолговатый контейнер, набитый мелкими бисеринками жемчуга. На самом деле, это сферические «капельки» элементарной серы, которая отливает перламутровым блеском. «Капельки» восстановленной из сероводорода серы собираются под мембраной-оболочкой микроорганизма, в глубине же его цитоплазмы располагаются «компартменты» с азотом, преобразования которого также дают ему энергию.