当前位置: 环球解密 > 科学探索 > 堵塞的集体管控:关于维持交通顺畅蚂蚁能教我们什么?

堵塞的集体管控:关于维持交通顺畅蚂蚁能教我们什么?

2017年5月24日0:55 环球解密

科研人员说,观察蚂蚁如何挖掘其狭窄的地下通道或能为在逼仄拥挤的环境中如何协调最佳交通流程提供新的线索。据研究人员报告,在蚁群中,诸如停住不动或退后等行为会带来优化的挖掘结果,因为它能减少拥挤程度及流通的停顿性堵塞。

这些结果揭示了大群以任务为导向的动物如何在有限空间中更有效地移动所采取的策略。当人被困在4车道高速公路上的汽车中时,这就是一个群组的流通如何会变得麻烦丛生的一种体现。它转而会减缓甚或中止某体系中的移动情况。尽管像蚂蚁等社会性昆虫经常会从事诸如挖掘狭窄通道(这需要有稳定的流通)等作业,但它们好像很少会出现流动中止性的堵塞。

为更好地了解以任务为导向的活跃体系如何避免有害的群体拥堵,Jeffrey Aguilar和同事对挖掘通道的火蚁个体的移动进行了监测。Aguilar等人发现,火蚁的某些行为——如低活动度(不动)或在不搬动任何东向的情况下远离通往蚁巢出口的挖掘通道(被称作“逆向”移动)——会减轻堵塞的发生率及严重程度。作者说,对避免堵塞同样重要的是不平均地分配工作,即某些比例的火蚁从事大多数或者全部的劳作。

作者用元胞自动机(CA)挖掘模型证实,这些行为对挖掘绩效具有积极作用。Aguilar等人接着将这些概念应用于机器人挖掘系统,旨在确认这些行为是否能在一个机器人实体模型中被用来改善交通。尽管这些机器人的表现不如蚁群和CA模型(可能源于其有限的活动能力),但相关分析的结果确实提出了在不挡道的情况下密集群体变得“能进行作业”的途径。

Aguilar团队所发现的策略对改善未来人造系统中的移动(如机器人群体从事清除灾后瓦砾堆的作业或纳米机器人在血流中穿行等)所采用的措施颇为重要。

(必须)

(必须,保密)

阿狸1 阿狸2 阿狸3 阿狸4 阿狸5 阿狸6 阿狸7 阿狸8 阿狸9 阿狸10 阿狸11 阿狸12 阿狸13 阿狸14 阿狸15 阿狸16 阿狸17 阿狸18

真诚欢迎各科普媒体、机构、专家和网友与我们联系合作! QQ 404-455-307

版权所有,保留一切权利! ©2011-2016 Designed by 环球解密 豫ICP备18040785号-1

sitemap