Oda a les formigues, muses dels algoritmes

Els nostres algoritmes no serien el que són sense el que ens han ensenyat les colònies d’aquests animalons. I no acaba aquí la cosa: ara resulta que saben comptar.

formigues imatge de cuques

La importància de l’aportació de les formigues a les ciències de la computació és inversament proporcional a la insignificança d’aquests insectes. L’investigador italià Marco Dorigo va començar a donar-se compte el 1992 i va batejar el fenomen com “el sistema de les formigues”. Tots ho hem vist en acció, quan se’ns oblida una mica de menjar al taulell i els condemnats animalons no només el troben, sinó que condueixen al festí a la resta del formiguer. A la cuina són un problema. En informàtica, la solució.

El fet és que a més de trobar el menjar, aquests himenòpters s’asseguren d’atreure a la resta dels seus congèneres pel camí més curt. La clau són les feromones que deixen al seu pas: el temps de recorregut és més llarg allà on el rastre és més lleu, de manera que les formigues descarten poc a poc les rutes més extenses per optar per aquelles on les feromones són més fàcilment detectables.

Per cert, si veure una d’aquestes columnes hormigueantes travessar el terra de casa teva no et sembla prou espectacular, procura estar assegut quan vegis el proper GIF. Les formigues legionàries són capaços de fer el mateix, però en vertical.

formigues legionaries.gif

Només el principi

Amb tan formidables muses, el resultat de les investigacions de Dorigo es va consolidar en el que avui coneixem com algoritmes d’optimització de colònia de formigues. Els models resultants s’utilitzen per solucionar problemes d’optimització i control distribuït i tenen aplicacions per terra, mar i aire: disseny d’ rutes per a vehicles, planificació de aterratges d’avions, detecció de vores en imatges, mineria de dades, traçat de trajectòries segures per vaixells i fins i tot anàlisi de llargues seqüències d’ADN. I tot inspirat en la coordinació de les formigues en les seves rutes de recol·lecció.

Però la gran aportació dels diminuts insectes no acaba aquí, i Dorigo es va encarregar de fer-los justícia en un llibre sobre el tema. Els seus mètodes de classificació de cries, que consisteixen en compactar els ous i larves més petits al centre i la gent gran en l’exterior, han acabat aplicats en sistemes robòtics capaços de construir clústers d’objectes sense necessitat d’un control centralitzat.

La divisió de treball de les colònies, amb treballadors que s’especialitzen en tasques concretes però mantenen la flexibilitat necessària per adaptar-se a altres, ha estat clau en problemes de distribució de recursos en entorns canviants. Fins a la seva manera de transportar entre totes una abella, que és per les seves dimensions el que per les nostres, un cotxe, ha trobat aplicacions més enllà del formiguer. Els problemes de transport cooperatiu, on diversos robots han de, per exemple, empènyer o estirar una caixa fins a una destinació concreta poden abordar des d’aquest punt de vista.

Quantes sorpreses alberga el cervell d’una formiga? Sap déu. D’antuvi, sembla que els cap fins a un podòmetre. El 2009, l’investigador Mathias Whittlinger va demostrar que les formigues del desert tenen el seu propi sistema per traçar les seves rutes de retorn, ja que les feromones no són tan persistents en terrenys arenosos. La proposta de Whittlinger és que saben comptar.

El País Retina

formigues aplaudint

MÉS INFORMACIÓ

Anuncis

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s