Zamislite da tražite parking mesto na prepunom događaju. Naći ćete jednu daleko od svog odredišta. Da li odlučite da ga uzmete ili uložite više vremena u traženje boljeg mesta koje može, a možda i ne postoji?
Ovu odluku možete rešiti tako što ćete „budžetirati“: ograničavajući resurse (vreme) koje ćete potrošiti tražeći bolju opciju pre nego što se odlučite za inferiornu. Ova strategija, koja nam omogućava da smanjimo gubitke kada stvari ne ispadnu onako kako smo se nadali, obično se koristi kada ne možemo unapred znati isplativost naših izbora.
Donošenje odluka pod neizvesnošću je problem sa kojim se svi suočavamo. U novom istraživanju objavljenom u Proceedings of the National Academi of Sciences, pokazujemo da mravi tkalci (Oecophilla smaragdina) — slično kao i ljudi — upravljaju time tako što planiraju svoje ulaganje u zadatak sa neizvesnom isplatom.
Mravi tkači povezuju svoja tela zajedno kako bi formirali strukture nalik na mostove zvane „viseći lanci“, koje koriste za prelazak kroz praznine koje nailaze duž staza. Lanci se prostiru nekoliko puta veći od pojedinačnog mrava i, što je najupečatljivije, samoorganizovani su.
To znači da se lanci formiraju bez pomoći vođa ili eksternih nacrta. Umesto toga, svaki pojedinac reaguje isključivo na svoje okruženje i lokalne interakcije sa susedima.
Razumevanje samoorganizacije je centralno za razumevanje kolektivnog ponašanja u grupama životinja — od jata ptica do rojeva insekata — i drugih sistema, uključujući ljudske gomile i saobraćaj.
Izgradnja lanca košta koloniju. Mravi u lancu ne mogu da učestvuju u važnim zadacima kolonije kao što su odbrana gnezda i traženje hrane. Cena lanca je proporcionalna njegovoj dužini: duži lanci su skuplji, jer drže više mrava zauzeto.
Lanci takođe pružaju veliku korist: omogućavaju mravima da istražuju područja koja bi inače bila nepristupačna, što bi moglo ponuditi izvore hrane koloniji. Međutim, mravima nije poznato da li neko područje sadrži profitabilan resurs dok se lanac ne završi.
Ovo čini izgradnju lanca kockom. Kolonije moraju uložiti kapital (određeni broj mrava) u formiranje lanca, što se može, ali ne mora isplatiti.
U našoj studiji smo pitali da li, poput ljudi, mravi planiraju svoju investiciju u zadatak kada su isplate nepoznate. Očekivali smo da će mravi prestati da formiraju lance kada jaz koji treba premostiti postane previsok, jer bi cena lanca postala prevelika.
U početku smo izazivali mrave da premoste vertikalne praznine od 25 mm, 35 mm i 50 mm u visinu. Mravi su mogli udobno da formiraju lance unutar ovog opsega, što nam je omogućilo da precizno odredimo pravila koja koriste za izgradnju lanaca.
Detaljna analiza ponašanja mrava otkrila je da se događaji pridruživanja i odlaska dešavaju prvenstveno u najnižem delu (1 cm) lanaca. Ovo ukazuje da mravi ne mogu da napuste svoju poziciju ako jedna ili više jedinki počne da visi sa njih.
Zatim smo otkrili da mravi odlučuju koliko dugo će ostati u lancu vizuelno procenjujući njihovu udaljenost od tla ispod. Što je bliže zemlji, mrav duže ostaje u lancu.
Formiranje lanca je stoga modulisano jednostavnim pravilom: svaki mrav ostaje u lancu dugo vremena proporcionalno njenoj udaljenosti od tla, i ostaje zaglavljen na mestu ako jedan ili više mrava počne da visi sa njega. Mrav će tada moći da se kreće samo ako drugi mrav(i) odu. Mravi premošćuju razmak od 50 mm. Daniele Carlesso
Može li ovo pravilo predvideti razdaljinu iza koje mravi prestaju da formiraju lance? Odgovorili smo na ovo pitanje koristeći matematički model, koji predviđa da bi mravi trebalo da prestanu da formiraju lance kada je jaz viši od 89 mm.
Da bismo potvrdili ova predviđanja, zamolili smo mrave da formiraju lance preko praznina od 110 mm – udaljenosti koja je daleko iznad praga koji je predvideo naš model. Kao što se očekivalo, mravi nikada nisu formirali lance preko ovih praznina.
Ako mravi koriste vid da bi procenili svoju udaljenost od tla, trebalo bi da budemo u mogućnosti da ih prevarimo da naprave veoma dugačke lance (veće od 90 mm) držeći zemlju na konstantnoj udaljenosti od dna lanca.
Izveli smo dodatni eksperiment gde smo mogli da spustimo platformu do koje su mravi morali da dosegnu pomoću klizača. Kako je lanac rastao, spustili smo platformu, držeći je van domašaja mrava. Koristeći ovaj aparat, prevarili smo mrave da formiraju lance duge čak 125 mm.
Slično kao kada sebi odredimo vremensko ograničenje za pronalaženje parkinga, mravi postavljaju ograničenje udaljenosti pre nego što odustanu. I to rade koristeći jednostavno pravilo – ostanite u lancu dugo vremena proporcionalno vašoj udaljenosti od tla.
Naši rezultati otkrivaju kako jednostavna pravila mogu voditi grupe u donošenju prilagodljivih kolektivnih odluka u nedostatku informacija o isplati. Ne samo da nam ovo pomaže da razumemo mrave – ono takođe pruža algoritam za donošenje odluka u neizvesnim scenarijima, koji se može primeniti u veštačkim sistemima sa više agenata kao što je rojeva robotika.
