Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
ФАКТТОП

Физика роевого интеллекта: принципы работы у насекомых, птиц, людей

У саранчи нет царя, но, тем не менее, все они выступают рядами, - заметил царь Соломон около трех тысяч лет назад.
Физика роевого интеллекта
То, что множество простых существ могло демонстрировать связное коллективное поведение без какого-либо лидера, вызвало его удивление и изумление, и это продолжалось на протяжении большей части нашего мышления на протяжении следующих тысячелетий.
Оглавление
 У саранчи нет царя, но, тем не менее, все они выступают рядами, - заметил царь Соломон около трех тысяч лет назад.
У саранчи нет царя, но, тем не менее, все они выступают рядами, - заметил царь Соломон около трех тысяч лет назад.

Физика роевого интеллекта

То, что множество простых существ могло демонстрировать связное коллективное поведение без какого-либо лидера, вызвало его удивление и изумление, и это продолжалось на протяжении большей части нашего мышления на протяжении следующих тысячелетий.

-2
Легионы Цезаря завоевали Европу, армии Наполеона достигли Москвы и тд.: мы всегда думаем о великом полководце, который говорит бездумным массам, что делать.

Статистическая #физика впервые высказала противоположную точку зрения. Когда кусок железа охлаждается до определенной температуры (температуры Кюри), большинство атомов выравнивают свой спин, тем самым делая его магнитным. Никакой атомный генерал не дает никаких команд; каждый атом общается только со своими соседями, и все же существует общее выравнивание.

Это показывает нам, что локальные микроскопические взаимодействия как таковые могут привести к глобальному поведению, и это осознание произвело революцию в понимании поведения роя.
Стая птиц и роевой интеллект
Стая птиц и роевой интеллект

Несколько сотен лет назад серьезные биологи все еще считали, что координация птиц в стае достигается с помощью телепатии, а синхронное излучение света светлячками в азиатских джунглях объяснялось ошибочным наблюдением наблюдателя.

Введение физических понятий в биологию в значительной степени разрешило эти загадки.

Стаи птиц больше похожи на атомы в железе, чем на армии Наполеона, а светлячки действуют во многом как лазер. В конце концов, коллективное поведение в мире живых существ не так уж отличается от поведения в неодушевленном мире.

Слияние физических концепций и биологических наблюдений оказалось плодотворным для обеих сторон, и концептуальный перенос работал в обоих направлениях.

Метод простых и сложных систем в физике

На протяжении веков физика концентрировалась на простых системах, поскольку их можно было решить с помощью имеющихся методов. Ученые разделили большую систему на множество простых маленьких, с которыми можно было работать. Собирая их вместе, мы описываем большую систему.

Физика и математика древности
Физика и математика древности
На рубеже прошлого века Пер Бак, пионер в новой "физики сложности", отмечал, что «законы физики просты, а природа сложна».
Если в результате Большого взрыва изначально образовался идеальный газ из первичных частиц, как это могло в конечном итоге привести к появлению Пера Бака?
Живое существо - это больше, чем набор молекул, и сегодня мы изучаем системы в физике, которые отказываются аддитивно разлагаться на маленькие подсистемы.

Понимание коллективного поведения сообществ животных, возможно, может стать первым шагом в поисках ответа.

Сегодня мы можем смоделировать стаю птиц на компьютере, позволяя каждой птице свободно перемещаться при соблюдении только двух социальных правил: следуйте за своим соседом, но не толпитесь за ним.

Если поместить в компьютер большое количество таких упрощенных птиц, то получится поведение, наблюдаемое у стай настоящих птиц. Примитивный способ достижения коллективного поведения обеспечивается командами Цезаря или Наполеона;

Более тонкий и естественный способ - позволить многокомпонентной системе двигаться в соответствии с простыми ясными социальными правилами.

Сложная форма коллективного поведения

Еще более сложная форма коллективного поведения проявляется в сообществах насекомых. Теперь целое больше не состоит из одинаковых компонентов.

Эволюция сочла предпочтительным иметь разные компоненты, разработанные специально для выполнения определенных задач.
Эволюция сочла предпочтительным иметь разные компоненты, разработанные специально для выполнения определенных задач.

В колонии муравьев есть рабочие, няни, солдаты и королева. Каждый выполняет определенные задачи. Он зависит от других, чтобы существовать, он не может выжить в одиночку. И каким бы хорошим ни был рабочий #муравей , у него никогда не будет детей, которым он сможет передать свои способности.

Все потомки произведены королевой и трутнями. Выживание наиболее приспособленных Чарльза Дарвина теперь принимает новую и неожиданную форму. Это больше не относится к отдельным людям, а скорее ко всей коллективной системе.

Коллективное поведение людей

Таким образом, общества насекомых в некотором роде предшествуют образцу современных индустриальных обществ, в которых крупные #фирмы нанимают различные «виды» работников для выполнения определенных задач. В большинстве человеческих обществ кастовый статус (пока) не передается по наследству, и возможны кастовые переходы.

Но возможно, эволюция сочтет это доминирующим фактором в будущем.
Но возможно, эволюция сочтет это доминирующим фактором в будущем.

В любом случае человеческие общества привели к одной коллективной особенности, не имеющей аналогов на сопоставимом уровне ни у одного животного: у нас есть язык.

Только существование языка допускает абстрактное #мышление людей. Мы можем представить и говорить о прошлом и будущем. Вероятно, это и позволило людям захватить всю землю.

Если Вам понравилась статья ставьте лайки!

Делитесь впечатлениями в комментариях !

Подписывайтесь на канала

Физики
7453 интересуются