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避免交通阻塞的螞蟻

2011/02/09 | | 標籤:

Original publish date:Mar 04, 2004

編輯 Gene 報導

螞蟻遇到了交通阻塞會怎麼辦呢?牠們會又推又撞,把擋路者踹出去,迫使牠們尋找另一條路徑。這樣讓螞蟻不會把寶貴的青春浪費在堵車上。

偵察蟻會在路上留下化學氣味,讓追隨者依循著氣味找到食物和回家。當愈來愈多螞蟻追尋著氣味時,讓化學軌道就越來越有吸收力。可是當愈來愈多螞蟻走在同一條路時就可能會造成問題,法國Universite Paul Sabatier的Audrey Dussutour和Vincent Fourcassie指出。可是他們卻發現螞蟻卻有良好的規矩避免交通阻塞,牠們的道理很簡單,就是把擋路的討厭鬼從國道趕到省道上。
ants_180Dussutour等人研究的是一種黑花園蟻(Lasius niger),他們利用糖果來引誘牠們,並讓牠們通過一座有兩條等寬通道的橋。當每個通道只有10毫米寬時,雙向的交通卻仍偏重在某通道上,顯示螞蟻偏好路標清楚的道路。可是當每條通道只有6毫米寬時,兩條通道的交通量卻變得一致。這是因為從剛從巢中外出的螞蟻在撞上偵察蟻時,會被迫選擇另一條通道。

Fourcassie表示,他們本來並不預期這樣的情況發生。他們原本以為螞蟻會掉頭回家去,可是螞蟻顯然並不笨。螞蟻改道的策略讓牠們在交通壅塞的交通中,仍然源源不絕地把食物運載回家。Fourcassie猜測螞蟻或許也用同樣方法疏通巢中的交通。

倫敦大學學院的電腦科學家Peter Bentley指出,這個簡單的規則也可用來處理網路上大流量的資料上,例如用在電話系統中。網路塞車已經是大問題了,勢必要有辦法去決定。現在許多科學家想要藉助觀察螞蟻等自然系統如何解決問題,以發展出新的演算法來設計電腦系統,避免過度出現過度壅塞的網路。

原學術論文:
Dussutour, A., Fourcassie, V., Helbing, D. & Deneubourg, J.-L. Optimal traffic organization in ants under crowded conditions. Nature, 428, 70 – 73, doi:10.1038/nature02345 (2004).

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