Мравките се придвижват, следвайки математически модели

Когато мравките тръгнат да търсят храна, колективно избират маршрута, при това го правят в съответствие със статистическото разпределение на вероятностите. Изводът е на американски и испански математици, изучавали поведението на аржентински мравки.

Дълго време учените се опитват да обяснят как ятата птици, рибните пасажи, колониите от мравки и други сложни естествени системи организират поведението си, когато им се налага да действат съвместно. В опит да решат този проблем, учени от Испания и САЩ провеждат изследване върху предвижването на аржентински мравки (Linepithema humile, един от най-опасните видове мравки, разпространен по цял свят). Специалистите наблюдават как те се хранят или как изследват празно пространство (чашка на Петри) и на база на наблюденията предлагат модел, който обяснява как насекомите си избират маршрутите за придвижване.

В началото учените наблюдават придвижването на отделни мравки, а след това и на групи. Записват всички движения на мравките и в резултат откриват, че те променят движението си не на случаен принцип, а в съответствие с определен математически модел. “За да бъдем съвсем точни, моделът на придвижване на мравките е съчетание от Гаусово разпределение и разпределение на Парето. Тези две функции се използват в статистиката. В конкретния случай с тях може да се опише колко мравки ще променят посоката си на движение с всяка крачка и показват в какво направление ще се движат насекомите”, обяснява Мария Вела Перес, изследовател от Европейския университет в Мадрид, съавтор в изследването.

Числовото моделиране с компютър показва образуването на разклонени модели, които са много близки до тези, които се наблюдават в реалния експеримент с използване на чашка на Петри. Резултатите от подобни изследвания са от голяма важност не само за специалистите. Те може да се използват в различни други области на технологиите. “Например, на база получените резултати може да се разработи модел, който да залегне в основата на координиращата система за управление на микро-роботи, изпълняващи различни по естеството си задачи”,  подчертава Вела Перес.

При предишни изследвания беше установено, че в търсенето на храна мравките се водят от два основни фактора: “упоритост” в следването на избрания маршрут и откриване на познати места по оставена следа от феромони.
Немски и китайски учени пък, с помощта на математическо изследване, доказаха, че групите от мравки използват стратегия в навигацията – разделят се на “разузнавачи” и “събирачи” по време на търсенето на храна. В изводите си, те подчертаваха, че мравките обменят помежду си информация и я обработват “много по-ефективно от Google”.