Пчёлы отличились умом и сообразительностью

Перелетая с цветка на цветок в поисках нектара, пчёлы выбирают наиболее оптимальный маршрут. Чтобы и силы зря не тратить, и домой вовремя вернуться.

Поиск оптимальных кольцевых маршрутов между некоторым количеством точёк – задача не из простых. Практической иллюстрацией этой проблемы является так называемая задача коммивояжёра (Travel Salesman Problem).

Это когда торговцу товарами надо посетить «н-ное» количество клиентов (каждого только один раз) и вернуться в исходный пункт.

Эффективность такого коммерческого тура определяется, исходя из оценки материальных и временных затрат.  

Для поиска оптимального решения применяют различные методы: от простого перебора вариантов до сложнейших алгоритмов. Компьютеры могут искать приемлемое решение в течение нескольких дней.

А вот пчёлы решают эту проблему почти мгновенно.

Им сверху видно всё

Научные сотрудники Лондонских университетов Queen Mary и Royal Holloway обнаружили, что пчёлы в полёте от цветка к цветку находят кратчайший маршрут. Эти «работяги» –  первые представители животного мира планеты, которым это оказалось под силу.

Как говорится в адаптированном сообщении для прессы, компьютер решает эту задачу, сравнивая различные маршруты по их длине и выбирая кратчайший из них. А пчёлы, со своими крошечными, сравнимыми с зёрнышком, мозгами обходятся без компьютера.

Профессор Ларс Читка (Lars Chittka) из Колледжа биологических и химических наук университета Queen Mary говорит:

– В природе пчелам приходится объединять в один наикратчайший маршрут сотни цветков. Облететь их все и благополучно вернуться домой – не простая задача для мозгов, размером с булавочную головку! На решение задачи коммивояжёра у компьютера уходит несколько дней. Если изучить, как пчелиный мозг решает эту задачу, то мы сможем определить минимальную нейронную сеть, способную решить эту сложную проблему.    

Как ученые следили за пчёлами

Команда использовала искусственные цветки, управляемые компьютером, и следила: будет ли пчелиный маршрут определяться порядком обнаружения имитаторов растений или пчелы будут их облетать по кратчайшему пути. После исследования расположения цветков пчелы полетели к ним по кратчайшему маршруту. 

По мере углубления понимания того, как пчёлы перемещаются по местности опыления злаков и диких цветов, ценность этого открытия возрастает благодаря расширяющемуся перечню практических применений. Уклад жизни современного человека определяется его соприкосновением с различными сетями: транспорт, логистика, интернет и т.д. Понимание того, как пчёлы решают свои проблемы при помощи крошечных мозгов, поможет нам улучшить управление этими сетями без затрат компьютерного времени. 

И восхищались ими

Соавтор исследования, профессор Мэтью Лихора (Mathieu Lihoreau) добавляет:

– Принято считать, что чем меньше мозг животного, тем проще работают у него рефлексы. Однако наше исследование поведения пчёл обнаруживает, что очень ограниченное количество нейронов способно генерировать мощные процессы познавания окружающего мира. Срочно необходимо понять аппаратные свойства нейронов, подкрепляющие сведения об интеллекте животных. А также исследовать относительно простые нейронные системы таких групп, как насекомые, чтобы сделать эту тайну более объяснимой.

P.S.

Чтобы оценить, насколько важно решать задачу коммивояжёра эффективно, достаточно проехаться по городу в час пик на общественном транспорте. Коммерческим компаниям важно найти оптимальные маршруты доставки товаров клиентам.

Да и простому обывателю приходится продумывать схему посещения, например, магазинов, чтобы не оправдывать поговорку, что «дурная голова ногам покоя не даёт».

Пример показывают пчёлы, которые, как уже научно доказано, не «наматывают круги» по полям впустую.