En un artículo publicado por la Royal Society, un equipo de investigadores de Bristol observó el comportamiento exploratorio de las hormigas para informar el desarrollo de una técnica de muestreo matemático más eficiente.
Los animales como las hormigas tienen el desafío de explorar su entorno para buscar comida y lugares potenciales para vivir. Con un gran grupo de individuos, como una colonia de hormigas, se desperdiciaría una gran cantidad de tiempo si las hormigas exploraran repetidamente el mismo vacíoáreas.
El equipo interdisciplinario de las Facultades de Ingeniería y Ciencias de la Vida de la Universidad de Bristol predijo que la especie de estudio, la 'hormiga de roca', usa alguna forma de comunicación química para evitar explorar el mismo espacio varias veces.
El autor principal, el Dr. Edmund Hunt, dijo :
"Esto sería una inversión de la historia de Hansel y Gretel; en lugar de seguir los rastros del otro, los evitarían para explorar colectivamente.
"Para probar esta teoría, realizamos un experimento donde dejamos que las hormigas exploren una arena vacía una por una. En la primera condición, limpiamos la arena entre cada hormiga para que no pudieran dejar ningún rastro de su camino.segunda condición, no limpiamos entre hormigas. Las hormigas en la segunda condición sin limpieza hicieron una mejor exploración de la arena, cubrieron más espacio ".
En matemáticas, una distribución de probabilidad describe qué tan probable es cada uno de un conjunto de resultados posibles diferentes: por ejemplo, la posibilidad de que una hormiga encuentre comida en un lugar determinado. En muchos problemas de ciencia e ingeniería, estas distribuciones son altamente complejas,y no tienen una descripción matemática clara. En cambio, uno debe tomar muestras de ella para obtener una buena aproximación: con el deseo de evitar tomar muestras demasiado de partes no importantes baja probabilidad de la distribución.
El equipo quería saber si adoptar un enfoque inspirado en las hormigas aceleraría este proceso de muestreo.
"Predijimos que podríamos simular el enfoque adoptado por las hormigas en el problema de muestreo matemático, dejando atrás un 'rastro negativo' de donde ya se ha muestreado. Descubrimos que nuestro método de muestreo inspirado en las hormigas era más eficiente más rápido que un método estándar que no deja un recuerdo de dónde ya se ha muestreado ", dijo el Dr. Hunt.
Estos resultados contribuyen a un paralelo interesante entre el problema de exploración que enfrentan las hormigas y el problema de muestreo matemático de adquirir información. Este paralelo puede informar nuestra comprensión fundamental de lo que las hormigas han evolucionado para hacer: adquirir información de manera más eficiente.
"Nuestro método de muestreo inspirado en las hormigas puede ser útil en muchos dominios, como la biología computacional, para acelerar el análisis de problemas complejos. Al describir el comportamiento colectivo de las hormigas en términos informativos, también nos permite cuantificar cuán útiles sondiferentes aspectos de su comportamiento para su éxito. Por ejemplo, cuánto mejor se desempeñan cuando no se limpian sus feromonas. Esto podría permitirnos hacer predicciones sobre qué mecanismos conductuales son los más favorecidos por la selección natural ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Bristol . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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