Муравьи оценивают концентрацию конкурентов компьютерным алгоритмом

Москва, 10:36, 14 Июл 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Муравьи, оказывается, очень хорошо оценивают концентрации других муравьев, находящихся в непосредственной близости от них. Эта способность, видимо, играет важную роль в различных общественных мероприятиях, особенно в процедуре выбора места для нового муравейника.

Биологи давно подозревали, что муравьи вычисляют плотность своего населения путем подсчета частоты, с которой они сталкиваются с другими муравьями, исследуя территорию.

Предположения биологов подтверждает теоретическая работа лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института. В статье показано, как наблюдения муравьев от случайного познания мира очень быстро сходятся к точной оценке плотности населения.

Эта теоретическая основа также может применяться для анализа социальных сетей и коллективного принятия решений среди стаи роботов.

Муравьи интуитивно беспорядочно ходят по площади, подсчитывая, сколько раз они сталкивались друг с другом, при этом получая приблизительную плотность населения. Первоначально они получают грубую оценку. С течением времени, она становится все более и более точной.

В теории — муравей движется по сетке, с каким-то числом других муравьев, хаотично разбросанным по ней. Муравей начинает движение в какой-то ячейке сетки и с равной вероятностью переходит в одну из соседних клеток. Затем с такой же равной вероятностью он движется к одной из клеток рядом с ней, и так далее. В статистике это называется «случайное блуждание». Муравей-исследователь подсчитывает количество других муравьев, населяющих каждую посещенную им клеточку, и делая поправки на возможные повторные столкновения.

В своей работе исследователи сравнивают такое случайное блуждание со случайной выборкой, применяемой в компьютерных программах. Точность обеих методов повышается с каждой дополнительной операцией.