ΜΕΛΙΣΣΕΣ ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΙΟΛΟΓΟΙ λύνουν προβλήματα δυναμικής δρομολόγησης

20-9-12     Οι μέλισσες έδωσαν τη λύση στο λεγόμενο «πρόβλημα του περιοδεύοντος πωλητή», έναν διάσημο και δισεπίλυτο γρίφο στον χώρο των οικονομικών και των μαθηματικών.
ένας άνθρωπος (πωλητής) καλείται να βρει τη συντομότερη δυνατή διαδρομή ανάμεσα σε όλους τους προορισμούς που πρέπει να επισκεφτεί. Σήμερα οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές λύνουν το πρόβλημα συγκρίνοντας το μήκος όλων των πιθανών διαδρομών και επιλέγοντας τον πιο σύντομο.
όμως οι μέλισσες κάνουν το ίδιο πράγμα κάθε μέρα, χωρίς τη βοήθεια υπολογιστή, ακολουθούν τη συντομότερη δυνατή διαδρομή για να βρουν τροφή στα λουλούδια
στη φωτογραφία μέλισσα με μικροσκοπικό ραντάρ (Bumblebee with radar tag)

καθημερινά οι μέλισσες επισκέπτονται μια πληθώρα λουλουδιών σε διάφορες τοποθεσίες και, επειδή θέλουν να κάνουν εξοικονόμηση ενέργειας για το πέταγμά τους, «υπολογίζουν» μια διαδρομή που τους επιτρέπει να βρίσκονται στον αέρα το ελάχιστο δυνατό χρονικό διάστημα.
πάνε από λουλούδι σε λουλούδι ακολουθώντας συγκεκριμένο «σχέδιο», που τους επιτρέπει να πετάνε όσο γίνεται λιγότερο.
Αφού εντοπίσουν τις θέσεις των λουλουδιών, στη συνέχεια οι μέλισσες επιστρέφουν σε αυτά έχοντας μάθει -με μυστηριώδη τρόπο- να ακολουθούν πια τον καλύτερο δυνατό δρόμο, δηλαδή τον πιο σύντομο, ώστε να εξοικονομούν χρόνο και ενέργεια (ή χρήμα, όπως θα έλεγε ένας πωλητής)

Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι μια τέτοια ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει και τους ανθρώπους σε διάφορα πρακτικά προβλήματα, όπως στην καλύτερη ρύθμιση της κυκλοφορίας σε ένα δίκτυο (π.χ. κυκλοφοριακό) ή στην εκτεταμένη αλυσίδα τροφοδοσίας μιας επιχείρησης, που στέλνει φορτηγά σε όλα σημεία του ορίζοντα και θέλει να εξοικονομήσει χρόνο και χρήμα στις μετακινήσεις.

 

25-10-10 ερευνητές του πανεπιστημίου του Λονδίνου (Royal Holloway), με επικεφαλής τον δρα Nigel Raine της Σχολής Βιολογικών Επιστημών, δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο αμερικανικό περιοδικό οικολογίας και βιολογίας «The American Naturalist»
πηγή

http://www.sigmalive.com/news/scitech/319166

 

20-9-12  Ο μυστηριώδης αυτός τρόπος υπολογισμού της ελάχιστης διαδρομής, ερευνήθηκε από ομάδα επιστημόνων και δημοσιεύτηκε στο PLOS Biology
Οι μέλισσες λύνουν προβλήματα δυναμικής δρομολόγησης –δρομολόγηση συντομότερης διαδρομής- με απλούς κανόνες βιωματικής μάθησης (απλά θυμούνται την εμπειρία τους)

scientists in the Psychology Division at Queen Mary College London, working with scientists from the Harmonic Radar Group at the world renowned Rothamsted Research
bumblebees are able to solve complex dynamic routing problems by using simple learning heuristics
πηγή
http://www.rothamsted.ac.uk/PressReleases.php?PRID=190

παλαιότερα  η συμπεριφορά αυτή, παρατηρήθηκε μόνο σε ζώα με μεγαλύτερο εγκέφαλο.  

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν motion-triggered webcams και μικροσκοπικά
bumblebee-mounted radar transponders στις μέλισσες του είδους ( Bombus terrestris ) για να καταγράψουν τις διαδρομές τους σε τεχνητά άνθη.
Τα "λουλούδια" είχαν πλατφόρμες προσγείωσης με σταγόνες σακχαρόζης στη μέση
Η ελάχιστη διαδρομή βρέθηκε μετά από 26 προσπάθειες αναζήτησης τροφής της μέλισσας , αυτό συνεπάγεται πως έκανε περίπου 20 από τις 120 πιθανές διαδρομές.
Σε αντίθεση με τους υπολογιστές, οι μέλισσες δεν βρίσκουν την απόλυτη συντομότερη διαδρομή  αλλά προσδιορίζουν με αρκετή ακρίβεια τις αποκαλούμενες Traplines»

Σύμφωνα με τον Professor Chris Rawlings, επικεφαλής της έρευνας Computational and Systems Biology  του Rothamsted research, «αυτό είναι ένα συναρπαστικό αποτέλεσμα, γιατί δείχνει, ότι φαινομενικά πολύπλοκες συμπεριφορές περιγράφονται με απλούς κανόνες και μπορούν να διατυπωθούν με μαθηματικά»

Head of Computational and Systems Biology at Rothamsted research, Professor Chris Rawlings added "This is an exciting result because it shows that seemingly complex behaviours can be described by relatively simple rules which can be described mathematically. This means we can now use mathematics to inform us when bee behaviour might be affected by their environment and to assess, for example, the impact of changes in the landscape".

So next time you are unsure of the most efficient route to your destination, just ask a bumblebee.
πηγή
http://www.rothamsted.ac.uk/PressReleases.php?PRID=190

20-9-12 Scientists solve the mystery behind the flight of the bumblebee
The study, published in PLOS Biology, could help farmers work out the best way to grow crops so bees can pollinate them more easily.  It could also help computer programmes to develop more efficient travel routes for humans.
πηγή
 http://www.telegraph.co.uk/earth/earthnews/9555644/Scientists-solve-the-mystery-behind-the-flight-of-the-bumblebee.html