配送ドローンを最適化するために、Amazonは実際のAmazonからインスピレーションを得ることができます。
関連性のあるコンテンツ
- これらの珍しいアメリカアリは決して古くならない
- ドライバーが必要なのは誰ですか？ これらの海軍ボートはミツバチのように群がるようにプログラムされています
- スコットソロモンは「アリハンター」
中南米の陸軍アリは、十分な食料を持ち帰り、植民地の将来を確保するために、林床上の最短経路を積極的に探します。 この効率性に焦点を当てることで、昆虫は巧妙なトリックを開発しました。それらは、体をつなぎ合わせてpot穴を埋め、生きた橋を建設します。
より多くのアリが参加すると、橋は場所をより大きなギャップにまたがるように移動し、巣に食物を運ぶときにアリがとらなければならない経路を短縮します。 しかし、橋の各レンガも失われた採餌者であるため、この昆虫の建設作業の新しい分析によると、アリはわずかに優れたショートカットはコストに見合わないポイントに達します。
「全体的に、費用対効果のトレードオフに達しましたが、アリはまったく知りませんでした」と、シドニー大学の研究リーダーであるクリス・リードは言います。
今週のPNASに登場するReidの研究は、軍隊のアリが橋を架けるときに使用するアーキテクチャアルゴリズムの中で最も近い外観です。 これらの規則を理解することで、科学者は、たとえば、救命いかだほどの大きさまたは外科用ステントほどの動的構造を作成する自己組織化材料をプログラミングすることにより、よりスマートなロボット群を設計することができます。
被験者が野生でアリ脱出するのを見るために、リードのチームはパナマのバロコロラド島のジャングルに向かいました。 Eciton属のアリは、貪欲な小さな殺人者ですが、持続可能な狩猟に関しては慎重です。 他のアリやスズメバチのコロニーから幼虫を略奪した後、彼らは拾い上げて、数百フィート離れた新しい領域に行進しました。
「翌日、以前にこれらのアリを見つけた場所に戻ると、彼らはいなくなっていました」とリードは言います。 再び確実にそれらを見つける唯一の方法は、進行中の動きをキャッチすることでした。つまり、夜にジャングルに入ることを意味しました。
「それは常にかなり楽しい経験でした。至る所でタランチュラ、島をストーカーしているジャガーのうわさ、そしてそのようなあらゆること」と彼は言います。
アリの新しい狩猟場に印を付けた後、研究者はキャンプに戻って翌日に戻り、一時的な軍のアリの巣と犠牲者の巣の間の即席の道路に沿って侵入する密猟者の列を見つけました。
アリはフェロモンを使用してナビゲートするため、チームは道路からマークアップされたスティックを取り出して道路標識として使用し、トラフィックを実験にリダイレクトできます。 林床で、彼らは白い三角形の形をした小道に曲がった白い板を敷きました。
パナマでは、研究者たちは、林床に沿って最も効率的なルートを取るために生きている橋を作る軍のアリを記録しました。 （クリストファー・R・リード、マシュー・J・ルッツ、サイモン・ガルニエ、ニュージャージー工科大学）Reidのチームがアクションを記録すると、アリが問題をリアルタイムで解決しているのが見えました。 最初に、単一のアリが曲がり角のすぐ下にある1体の長さの隙間をつまずき、所定の位置にくっついています。 その後、別のアリが彼女の上を歩いて、短くなった道にフェロモンを置きます。
間もなく、ショートカットを使用しているアリは、他のアリと頻繁に接触することでロックインする可能性が高くなるため、所定の位置で凍結し、ブリッジの一部になります。短く。
優先エッジでのトラフィックの増加により、新しいワーカーがアーキテクチャに参加するにつれて、ブリッジの側面が成長します。 同時に、人気のない端の労働者はめったに触れられずに去り始めます。 時間が経つにつれて、ブリッジ全体が詐欺師から離れ始めます。
しかし、彼らがアリを記録するたびに、リードのチームは、ギャップの中間のある時点で橋が移動しなくなるのを見ました。
「なぜ彼らは止まるのですか？」 「このプロセスが環境内のすべてのギャップを乗り越えるこの素晴らしくまっすぐな道を辿るまで、プロセスがずっと続くと想像するでしょう。」
植民地レベルにズームアウトすると、この戦略は財政的に理にかなっているとチームは考えています。 橋は時間を節約できますが、それに巻き込まれたすべての労働者は、巣に食物を持ち帰らない労働者でもあります。 あまりにも多くの労働者が道路を離れると、橋をさらに改善することは貴重な資源の無駄です。
「可能な限り最短の道を作る橋を作ることを彼らに期待していたでしょう」と、ジョージ・テクのダビド・フーは言います。 「彼らがこれが彼らにとって最高の橋であることをどうやって知るのですか？」
まだ明確ではありませんが、Reidの好意的な説明は、交通量の減少が生活構造に気付くと、橋の移動が停止するというものです。 より長い橋が道路からより多くのアリを吸うにつれて、アリが橋に体を寄付するように促すタッチは一般的ではなくなります。
フーはこの説明はあまりにも大雑把で、謎を解決することはできないと考えていますが、この「美しい実験」はこの種の問題解決行動を理解し、最終的にそれを群れロボットに適用する最初のステップであると強調します。
「私たちは、非常に速く動くことと建築材料になることのこの組み合わせを持つロボット工学から構築されたものは何も持っていません」と彼は言います。 「彼らは歩く状態と橋を架ける状態の間を非常に速く行き来するので、このことはただ変化しているように見えます。」
将来、Reidのグループはハーバード大学のコンピューター科学者Radhika Nagpalと協力することを計画しています。 「彼らは、橋、塔、牽引チェーン、いかだなど、より大きな構造に自己集合することができました」と彼女は言います。
そのような技術的応用を超えて、アリ自体はリーダーレスであるが十分にプログラムされた群れの力を示しています。
「彼らは確かに超生物です」とナパルは言います。 「大企業がこんなに早く、政治も、経営者やCEOの階層もなしに、こんなに早くできるのか、完全に魅了されて、うまくいかないのではないか」
