Муравьи помогут решить проблему автомобильных пробок

Эрнесто Альтшулер (Ernesto Altshuler) и его коллеги из Гаванского университета опубликовали в журнале Review of Scientific Instruments статью, в которой изложена методика изучения коллективного поведения муравьев с помощью простой оптической схемы, использующей в качестве источника светоизлучающий диод, который светит в ближнем инфракрасном диапазоне спектра (максимум излучения расположен на 850 нм), а в качестве датчика - фототранзистор, пиковая чувствительность которого также приходится на этот спектральный диапазон. И источник, и приемник излучения расположены на одной линии на внутренней поверхности цилиндра с зеркальными стенками. В результате формируется своеобразная световая завеса цилиндрической формы.

Оптическую систему размещали у входа в муравейник, где обитают бибихагуас - муравьи-листорезы эндемичного для Кубы вида. Когда муравей пересекает световую завесу, генерируется сигнал, который учитывается счетчиком событий. Устройство оснащено сложной электроникой с очень низким уровнем шумов и малым энергопотреблением и методиками обработки данных, которые позволяют отсекать истинные события (пересечение муравьем границы) от случайных (изменения в окружающей среде).

Основным параметром в ходе исследования была активность муравьев, которая определялась числом срабатываний оптического датчика при пересечении границы (вход или выход из муравейника) за определенный период времени. По-видимому, впервые этот показатель удалось измерить количественно и с большой точностью, и, что очень важно, удалось измерить активность в ночные часы.

Ученые сделали предварительные выводы из своих исследований. Ночью в муравейнике наблюдается постоянная активность с определенной периодичностью, а днем она практически исчезает. Наиболее интересные интервалы наблюдения - это спад и нарастание активности. Исследователи обнаружили примеры коллективного поведения, которое можно рассматривать как появление разумного поведения, при том что поведение отдельных особей подчиняется простейшим инстинктам. Была сделана попытка описания этих явлений с точки зрения теории самоорганизации и других научных концепций.

В настоящее время кубинские ученые изучают пути перемещения муравьев к своему жилищу. Движение муравьев по этим тропинкам бывает очень интенсивным, и ученые рассчитывают создать модели, которые помогут и в решении сложных проблем с движением людей и автомобилей в больших городах, сообщает Optics.