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मध्य और दक्षिण अमेरिका में सेना की चींटियों ने आक्रामक रूप से जंगल के फर्श पर सबसे छोटे रास्ते की तलाश की ताकि घर पर पर्याप्त भोजन लाया जा सके और अपनी कॉलोनी के भविष्य को सुनिश्चित किया जा सके। दक्षता पर इस ध्यान ने कीटों को एक चतुर चाल विकसित करने के लिए प्रेरित किया: वे अपने शरीर को गड्ढों को भरने और जीवित पुलों के निर्माण के लिए एक साथ जोड़ते हैं।
जैसे ही अधिक चींटियां जुड़ती हैं, पुलों को बड़े और बड़े अंतराल पर स्थानांतरित करने के लिए स्थान बदल जाता है, पथ के चींटियों को भोजन के लिए वापस घोंसले में ले जाना पड़ता है। लेकिन क्योंकि पुल में प्रत्येक ईंट भी एक खो दिया हुआ जंगल है, चींटियां एक बिंदु तक पहुंचती हैं जहां इस कीट निर्माण कार्य के नए विश्लेषण के अनुसार, थोड़ी बेहतर शॉर्टकट बस लागत के लायक नहीं है।
सिडनी विश्वविद्यालय के अध्ययन के नेता क्रिस रीड कहते हैं, "कुल मिलाकर, लागत-लाभ वाला ट्रेडऑफ़ पहुंच गया है, लेकिन वास्तव में किसी भी चींटियों के बिना, "।
पीएनएएस में इस सप्ताह दिखाई देने वाली रीड का अध्ययन, आर्किटेक्चरल एल्गोरिदम सेना चींटियों पर अभी तक सबसे करीबी नज़र है, जब वे पुलों का उपयोग करते हैं। इन नियमों को समझने में मदद कर सकता है वैज्ञानिकों को रोबोट रोबोटों को डिजाइन करने में मदद मिलती है, उदाहरण के लिए, आत्म-संयोजन सामग्रियों को प्रोग्रामिंग करके, गतिशील संरचनाएं बनाने के लिए जो जीवन राफ्ट जितना बड़ा हो या सर्जिकल स्टेंट जितना छोटा हो।
अपने विषयों को जंगली में चीरते हुए देखने के लिए, रीड की टीम पनामा के बारो कोलोराडो द्वीप के जंगल में चली गई। सेना के चींटियों को जीनस एकिटोन से, हालांकि बहुत कम हत्यारे, स्थायी शिकार की बात आती है। अन्य चींटियों और ततैयाओं के उपनिवेशों से एक कठिन दिन लार्वा को खदेड़ने के बाद, वे उठाते हैं और कुछ सौ फीट की दूरी पर नए क्षेत्र में मार्च करते हैं।
"आप अगले दिन वापस आ जाते हैं, जहां आपने पहले इन चींटियों को पाया था, और वे चले गए होंगे, " रीड कहते हैं। मज़बूती से उन्हें फिर से खोजने का एकमात्र तरीका प्रगति में कदम को पकड़ना था, जिसका मतलब रात में जंगल में जाना था।
"तो वह हमेशा एक बहुत ही मजेदार अनुभव था - हर जगह टारंट्यूल्स, जगुआर की अफवाहें द्वीप को घूरने, और सभी तरह की चीजों को" वह कहते हैं।
चींटियों के नए शिकार के मैदानों को चिह्नित करने के बाद, शोधकर्ता शिविर के लिए वापस आ जाएंगे और अगले दिन वापस लौटेंगे ताकि अस्थायी सेना चींटी के घोंसले और उनके पीड़ितों के घोंसले के बीच गर्भवती सड़क के साथ हमलावरों के तंग स्तंभों को ढूंढ सकें।
चींटियां फेरोमोन का उपयोग करके नेविगेट करती हैं, इसलिए टीम सड़क के संकेतों के रूप में चिह्नित करने के लिए पथ से चिह्नित छड़ें ले सकती है और उनके प्रयोग में यातायात को फिर से निर्देशित कर सकती है। वन तल पर, उन्होंने एक खुले त्रिकोण के आकार के मार्ग में एक बदमाश के साथ सफेद बोर्ड लगाए।
पनामा में, शोधकर्ताओं ने सेना के चींटियों को जंगल के फर्श के साथ सबसे कुशल मार्ग लेने के लिए जीवित पुलों का क्राफ्टिंग रिकॉर्ड किया। (क्रिस्टोफर आर। रीड, मैथ्यू जे। लुट्ज़, साइमन गार्नियर और न्यू जर्सी प्रौद्योगिकी संस्थान)जब रीड की टीम ने कार्रवाई दर्ज की, तो उन्होंने चींटियों को वास्तविक समय में समस्या-समाधान करते देखा। पहले एक ही चींटी बदमाश के नीचे एक-शरीर-लंबाई की खाई पर अपना रास्ता रोकती है और जगह-जगह चिपक जाती है। फिर एक और चींटी, उसके ऊपर चलते हुए, छोटे रास्ते पर फेरोमोन्स को लेटती है।
जल्द ही, चींटियों का उपयोग करके पुल का हिस्सा बनने के लिए शॉर्टकट को फ्रीज कर दिया जाता है, क्योंकि अन्य चींटियों के साथ लगातार संपर्क उन्हें लॉक करने के लिए और अधिक बनाता है। जैसा कि पुल मोटा होता है, चींटियों की यात्रा करना बदमाश से दूर चलना पसंद करते हैं, क्योंकि वह रास्ता थोड़ा है कम।
फेवरेट एज पर बढ़ा ट्रैफिक पुल के उस तरफ बढ़ता है क्योंकि नए वर्कर्स आर्किटेक्चर से जुड़ते हैं। इसी समय, अलोकप्रिय किनारे पर श्रमिकों को शायद ही कभी छुआ जाता है और छोड़ना शुरू कर देता है। समय के साथ, पूरा पुल बदमाश से दूर जाने लगता है।
लेकिन हर बार जब उन्होंने चींटियों को रिकॉर्ड किया, तो रीड की टीम ने पुल को अंतराल के बीच में किसी बिंदु पर शिफ्ट करना बंद कर दिया।
"वे फिर क्यों रुकते हैं?" वे कहते हैं। "आपको लगता है कि इस प्रक्रिया में सभी तरह की गिरावट जारी रहेगी, जब तक कि उनके पास यह अच्छा सीधा निशान नहीं है जो उनके वातावरण में सभी अंतराल पर चला जाता है।"
कॉलोनी स्तर पर ज़ूम करके, रणनीति अच्छे राजकोषीय समझ में आती है, टीम सोचती है। एक पुल समय की बचत कर सकता है, लेकिन एक में पकड़ा गया प्रत्येक श्रमिक भी भोजन को वापस घोंसले में नहीं ले जाने वाला कार्यकर्ता है। एक बार बहुत सारे कार्यकर्ता सड़क से हट जाते हैं, आगे एक पुल को सुधारना कीमती संसाधनों की बर्बादी है।
जॉर्जिया टेक के डेविड हू का कहना है, '' मैंने उनसे सिर्फ उस पुल को बनाने की उम्मीद की है जो सबसे कम संभव रास्ता बनाता है। "वे कैसे जानते हैं कि यह उनके लिए सबसे अच्छा पुल है?"
हालांकि यह अभी भी स्पष्ट नहीं है, रीड की इष्ट व्याख्या यह है कि पुल शिफ्टिंग बंद हो जाता है जब यातायात में कमी जीवित संरचना के लिए ध्यान देने योग्य हो जाती है। जैसे ही लंबा पुल सड़क से अधिक चींटियों को चूसता है, पुल को उसके शरीर को दान करने के लिए एक चींटी को स्पर्श करने वाले स्पर्श कम आम हो जाते हैं।
जबकि हू को लगता है कि यह स्पष्टीकरण रहस्य को सुलझाने पर विचार करने के लिए बहुत कठिन है, वह इस बात पर जोर देता है कि यह "सुंदर प्रयोग" इस तरह की समस्या को सुलझाने वाले व्यवहार को समझने और अंततः इसे झुंड वाले रोबोटों पर लागू करने का पहला कदम है।
"हम रोबोटिक्स से बाहर कुछ भी नहीं बनाया है कि वास्तव में तेजी से आगे बढ़ रहा है और यह भी निर्माण सामग्री के संयोजन है, " वे कहते हैं। "वे चलने की स्थिति और पुल-निर्माण राज्य के बीच इतनी जल्दी जाते हैं कि यह बात सिर्फ रूप में प्रतीत होती है।"
भविष्य में रीड का समूह हार्वर्ड के कंप्यूटर वैज्ञानिक राधिका नागपाल के साथ काम करने की योजना बना रहा है, जो सोचता है कि वास्तुकला चींटियों के लिए सक्षम होने वाली वास्तुकला की गणना खतरनाक बचाव कार्यों में छोटे, खर्चीले रोबोटों के लिए उपयोगी होगी। वह कहती हैं, "वे बड़ी संरचनाओं में इकट्ठा हो सकते हैं- पुल, टावर, चेन खींचना, राफ्ट करना, " वह कहती हैं।
इस तरह के तकनीकी अनुप्रयोगों से परे, चींटियों ने खुद को एक नेतृत्वहीन लेकिन अच्छी तरह से प्रोग्राम किए गए झुंड की शक्ति का प्रदर्शन किया।
"वे सुनिश्चित करने के लिए एक सुपर-जीव हैं, " नागपाल कहते हैं। "मैं यह नहीं देखता कि कोई कैसे गलत तरीके से पूरी तरह से मोहित हो सकता है कि एक समूह कैसे बड़ा हो सकता है कि इतनी जल्दी और बिना राजनीति के, और प्रबंधकों और सीईओ के पदानुक्रम के बिना।"
