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堵车蚂蚁那是由于你们人类太自私了

2019-11-21 20:02:51 作者:责任编辑NO。魏云龙0298浏览次数:5763  

马路变成停车场,这种场景咱们都不生疏,小到门口乱成一团的十字路口,大到节假日的高速公路巨型停车场。

日常的堵车场景 | 图虫构思

蚂蚁要是能看在眼里,估量会是一脸问号,由于它们真的搞不懂怎样会“堵车”呢

小时分蹲地上看蚂蚁就发现,鳞次栉比的小蚂蚁总是来交游往,忙到彻底停不下来。这样高效的交通运输,或许能够供动不动就堵得风雨不透、步履维艰的人类交通参阅一下。

不会“堵车”的蚂蚁交通 | 原子蚂蚁

路途逐步拥堵,可是仍旧疏通

蚂蚁真的不会堵车吗?美国亚利桑那州立大学与动物认知研讨中心等组织的研讨人员有点置疑。所以,他们找来了好几个不同巨细的蚁群,想看看会不会拥堵到某个程度,蚂蚁的交通也会瘫痪

他们在蚁巢和食物之间搭了一座桥,然后调整桥的宽度(分别为5、10和20毫米),操控蚂蚁的密度。试验发现,跟着渐渐的变多的蚂蚁不断涌上桥梁,密度继续不断的添加,交通流量开端也跟着变大。可是密度到了某些特定的程度之后,交通流量就根本安稳了,桥上哪怕布满了鳞次栉比的蚂蚁,再怎样拥堵,蚂蚁仍是照旧一来一往的。

试验成果是,一次交通堵塞都没有。

在低密度的状况下,蚂蚁的密度与流量之间存在着一个显着的线性联络。而在高密度的状况下,流量坚持不变——安稳的流量,确保了交通的疏通。| 参阅文献[1]

据统计,在人类交通里,当路途占用率高于0.4,也便是交游车辆占到路途面积的40%时,交通流量就开端下降,最终降为零——交通瘫痪。可是,蚂蚁的路途占用率就算高达0.8,流量也不会下降

“它们总能防止交通堵塞,”论文作者、亚利桑那州立大学研讨生物体系数学模型的助理教授塞巴斯蒂安·莫奇(Sebastien Motsch)说道。

桥宽仅为5毫米的时分,蚂蚁的交通状况 | 参阅文献[1]

你彻底不需要过多的忧虑蚂蚁或许由于堵在路上而断粮。面临不同拥堵程度的路途,蚂蚁都能应付自如。不过,在密度继续不断的添加的状况下,蚂蚁究竟是怎么坚持一个安稳的交通流量?

对此,研讨人员把要点放在了蚂蚁的个别行为上,也便是每一只蚂蚁怎么影响整个蚁群的交通。

每一只都是那么的自律、联合

研讨人员调查了不计其数只蚂蚁经过桥梁时的状况,发现蚂蚁会依据路途的状况,相应地调整自己的速度

在密度还比较小,路上火伴不多的时分,蚂蚁会逐步加快速度,直到交通流量到达最大值。而密度一旦超越阈值,它们就开端怠慢速度。并且,蚂蚁好像能够评价前方路途的拥堵程度,它们很有自知之明地不去拥堵的当地。

别的,一般来说,路上的行人、车辆越多,咱们发作磕碰、冲突的次数就越多。但蚂蚁并不会这样。在高密度的状况下,路途越来越挤,蚂蚁彼此之间的磕碰次数却能够坚持不变。而操控了磕碰次数,又能防止时刻的糟蹋

调整各自的速度,操控磕碰的次数,削减时刻的糟蹋……这近乎完美的交通管制,归功于每一只懂得调整自己行为的小蚂蚁。

密度添加时,流量、个别速度与磕碰次数的改变状况。

蓝线是蚂蚁,红线是人类 | Audrey Dussutour

咱们的方针不一样

蚂蚁仍有参阅价值

小蚂蚁们一只只的都这么尽力,当然是有原因的。它们有一个一起的方针——集体的生计

为了最大化集体的寻食功率,蚂蚁有必要束缚并调整自己的行为,一起协作。至于蚂蚁自我调整的内涵机制,该研讨也不清楚。这些调整行为或许和信息素有联络,信息素会给其他蚂蚁传递信号,告知它们路途的交通状况。

人类相同也挺尽力的,不一样的是,咱们尽力的方针好像只跟自己有关,尤其是在拥堵的路上,任何一个人都以自己的利益为先,变道,超车,加塞,抢行……我们都打着各自的小算盘,成果却是风雨不透的路途,任何一个人都被结结实实地堵在路上。要教育人类为了改进现在的交通而学习蚂蚁,或许收效不大。

不过,无人驾驶轿车的规划或许能够参阅下蚂蚁。小车们若能像蚂蚁一般拿手协作,顾及全体的交通功率,懂得束缚自己的举动,不堵车的未来仍是有期望的。

每个人都想自己先走,最终谁也走不了 | Giphy

对了,该研讨选用的生物模型是阿根廷蚁(Linepithema humile)。这是一种十分有名的侵略物种,被列为国际百大外来侵略种。

如此微弱的侵略和扩张,应该和它们“永不堵车”的交通分不开吧。

参阅文献

[1] Poissonnier L A, Motsch S, Gautrais J, et al. Experimental investigation of ant traffic under crowded conditions[J]. eLife, 2019, 8.

[2] https:///podcast/60-second-science/

作者:Cloud

修改:游识猷

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