[圖文]研究稱人類可倣傚螞蟻解決交通擁堵難題
行進中的螞蟻大軍
據英國《每日電訊報》報道,螞蟻是地球上數量最多的動物,但它們在自己的領地上卻從來不會發生「交通堵塞」。德國科學家的研究發現,螞蟻處理交通問題的能力要遠超人類,這一新發現將有助於人們未來解決城市交通擁堵問題。
螞蟻是地球上數量最多的動物,也是腦細胞數量最多的昆蟲。螞蟻的大腦由大約25萬個細胞組成。通過對螞蟻群體的長期觀測和研究,德國德累斯頓工業大學群體智能專家德克-赫爾賓博士近日公佈了關於螞蟻群體智能方面的研究進展和最新成果。赫爾賓認為,對螞蟻這種昆蟲的深入研究可以幫助人類解決現代生活中遇到的許多難題,比如交通擁塞問題等。赫爾賓博士的研究團隊首先在蟻巢附近擺放一些螞蟻喜食的糖果,然後在蟻巢與糖果之間為螞蟻建立起兩條寬度不等的專門通道。果然,甜蜜的糖果吸引了大批的螞蟻前來搬運,較窄的那條通道很快就開始擁擠。
研究人員通過觀測發現,如果一隻螞蟻剛從擁擠的通道上回巢並遇到另一隻準備出發的同伴時,它會盡力將新來者推向另一條通道;而如果那只回程螞蟻路上沒有遇到擁擠問題,它就不會引導新來者去改變方向。結果是在那條最短的通道產生擁塞之前,新上路的螞蟻會改向另一條通道,因此也就永遠不會形成交通堵塞。研究人員此後還建立了一個更加複雜的計算機模型,模擬不同長度、不同寬度的螞蟻道路網絡。研究人員通過模型發現,即使改變路線可能要花費更長時間,螞蟻們仍然可以快速有效地搬運食物。研究人員發現這是一種令人驚訝的技巧,螞蟻通過權力下放和個別蟻的決定讓有限的資源高效的分配。
赫爾賓認為,如何通過離散、單獨的決策對有限資源進行有效的分配,目前仍然是許多網絡化系統的一個公開難題。「道路交通秩序問題就是其中最具挑戰性的難題之一。」人們肯定希望能夠通過某種交通管制以避免相向的車輛之間發生碰撞或造成交通堵塞。其實最好的辦法就是允許他們之間像螞蟻一樣可以進行溝通和交流。赫爾賓的設想是,強制要求所有車輛必須告訴迎面而來的以相反方向行駛的汽車他們可能會遇到的交通狀況。這樣,大家就都可以及時採取措施避免交通擁塞。當然,在現實中你不可能用一輛車與其它車輛相撞以改變方向,但是你可以讓他們互相通信。赫爾賓的方法是讓汽車行駛在一個方向上,向迎面而來的汽車告訴他們遭遇的交通情況,讓後者選擇是否改道。