Doktorant Egor Nuzhin, adiunkt Maxim Panov i profesor Nikolay Brilliantov z moskiewskiej uczelni Skoltech wykorzystali algorytmy sztucznej inteligencji, żeby wyjaśnić zjawisko wirowania dużych grup zwierząt, nazywanego murmuracją.

Zjawisko wirowania (murmuracji) możemy zaobserwować u owadów, ryb, czy chociażby ptaków, co w bardzo ładny sposób zostało zarejestrowane np. na tym filmie:

Biologiczne funkcje tego dziwacznego zachowania od dawna intrygowała biologów ewolucyjnych. Aktualnie najpopularniejsza teoria brzmi, że tego rodzaju zachowanie chronią zwierzęta stadne przed atakami drapieżników. Z badań uczonych ze Skoltechu wynika jednak, że chodzi nie tylko o to.

Murmuracja kontra algorytm

Jak wyglądało samo badanie? Cóż, badacze, w oparciu o proste zasady i naturalne ograniczenia stworzyli wirtualny model stada zwierząt (testowano zarówno ptaki i ryby), po czym sprawili aby algorytm sterował nimi w taki sposób, aby utrzymać mniej więcej stałe odległości pomiędzy każdym wirtualnym osobnikiem.

Co zaskakujące, okazało się, że powoduje to całkiem spontaniczne zawirowania. Co więcej: wirowanie pomogło zwierzętom oprzeć się takim siłom zewnętrznym, jak silne podmuchy wiatru, czy nurty podwodne. Wytrenowana we wspólnym poruszaniu się grupa była w stanie przeciwstawiać się tym zjawiskom o wiele skuteczniej, niż grupa nieskoordynowana.

Kontynuując swoje badania, rosyjscy naukowcy odkryli również, że poruszanie się zwierząt w stadzie, z zachowaniem optymalnego wzajemnego położenia prowadzi do minimalnego wysiłku poszczególnych członków grupy.

— Wszystko jest zbudowane z elementarnych składników matematyki – mówi profesor Brilliantov

Należy oczywiście pamiętać, że cały czas mówimy o badaniach prowadzonych w środowisku wirtualnym, w którym zapewne naukowcom nie udało się uwzględnić wszystkich czynników, które w świecie rzeczywistym wpływają na zachowanie zwierząt. Wnioski wirtualnego badania mogą jednak pomóc w dalszych obserwacjach prawdziwych zwierząt. Nie byłby to zresztą pierwszy raz, kiedy odkrylibyśmy, że nie tylko nasz gatunek w wielu kwestiach polega na matematyce.

chip.pl