آموزش الگوریتم مورچگان از صفر تا صد

رفتار کلونی مورچه ها در آزمایش واقعی (مسیرهای برابر از لانه تا غذا)

در این مطلب قصد داریم تا رفتار کلونی مورچه ها را در زمان پیدا کردن غذا مورد بررسی قرار دهیم. این آزمایش به صورت واقعی توسط دسته ای از مورچه ها انجام شده است.

رفتار جستجوی غذا (foraging) در بسیاری از گونه های مورچه ها مانند I. humilis، Linepithema humile و Lasius niger وجود دارد. همان‌طور که در مطالب قبل بیان کردیم در این رفتار مورچه ها سعی می‌کنند از ماده فرمون که که از خود بر روی محیط قرار می‌دهند با یک دیگر ارتباط برقرار کنند. فرمون یک ماده شیمیایی است که مورچه ها آن را تولید می کنند. در صورتی که نیاز با اطلاعات بیشتر دارید این مطلب را مطالعه کنید

یک سوال ممکن است پیش بیایید اگر چندین مسیر متفاوت بوی فرمون بدهند مورچه کدام یک را انتخاب میکند: در این شرایط مورچه ها بر اساس میزان بوی فرمونی که از هر مسیر می اید احتمال انتخاب آن مسیر را مشخص کنند میکنند. به عبارت دیگر مسیری که بوی فرمون بیشتری می دهد احتمال انتخاب بالاتری دارد و هر چه بوی فرمون مسیر کمتر باشد، احتمال انتخاب آن مسیر نیز کمتر می شود. دقت داشته باشید که انتخاب مسیر بر اساس احتمال است. ممکن است یک مورچه همیشه مسیری که بیشترین بوی فرمون می دهد را انتخاب نکند.

در اینجا قصد داریم یکی از جذاب‌ترین این آزمایش‌های مرتبط با کلونی مورچه ها را که در سال 1989 انجام شده است را بررسی کنیم.
آزمایش به شکل زیر بود (این ازمایش شامل دو بخش بود):
بخش اول : همانطور که در شکل بالا مشخص است بین لانه مورچه‌ها و منبع غذا دو مسیر متفاوت وجود دارد که باهم برابر هستند.
بخش دوم: همانطور که در شکل بالا مشخص است بین لانه مورچه‌ها و منبع غذا دو مسیر متفاوت وجود دارد که یکی کوتاهتر از دیگری است.

بررسی بخش اول آزمایش (رفتار کلونی مورچه ها) :

مورچه‌ها ازادانه در در نقطه شروع (خانه) قرار داده شده بودند. مورچه‌ها شروع به حرکت کردند و نتیجه بسیار عجیب و شگفت انگیز بود. به نظر شما از هر یک از این دو مسیر برابر چه تعداد مورچه‌عبور می کردند؟

(چقدر فکر میکنید جواب تون درسته؟) ابتدا امر که هیچ فرمونی رو هیچ یک از مسیرها وجود ندارد. در این حالت وقتی مورچه‌ها به دوراهی می‌رسند و هیچ فرمونی روی مسیرها نیست، مورچه‌ها به احتمال برابر ممکن است هر یک از دو مسیر را انتخاب کند. از آنجایی که انتخاب به صورت احتمالی است، در یک مسیر  چندین مورچه ممکن است بیشتر از مسیر دیگر حرکت کنند. از آنجایی که مورچه‌ها در مسیر حرکت خود فرمون به جای می‌گذارند، در نتیجه همین حرکت چند مورچه باعث می‌شود که میزان فرمون در یک مسیر کمی بیشتر از مسیر دیگه شود و در نتیجه احتمال انتخاب مسیر توسط سایر مورچه ها بیشتر میشود و به مرورو زمان باعث می‌شود که همه مورچه‌ها از یک مسیر حرکت کنند.

خوب اگر یک مسیر بزرگ‌تر از مسیر دیگر باشد چه اتفاقی می افتد؟ در مطلب بعدی به این موضوع می‌پردازیم. (بخش دوم آزمایش رفتار کلونی مورچه ها)

منبع

http://mrmining.ir/2016/11/18/%D8%B1%D9%81%D8%AA%D8%A7%D8%B1-%DA%A9%D9%84%D9%88%D9%86%DB%8C-%D9%85%D9%88%D8%B1%DA%86%D9%87-%D9%87%D8%A7-%D8%A2%D8%B2%D9%85%D8%A7%DB%8C%D8%B4-%D9%88%D8%A7%D9%82%D8%B9%DB%8C-%D9%85%D8%B3/