Le formiche robot sono riuscite a fuggire dalla loro prigione durante un esperimento che mimava il comportamento collettivo delle formiche carpentiere nere durante l’esecuzione di un compito complesso in una colonia, secondo un nuovo studio negli Stati Uniti.
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Fuga dalla prigione della colonia di formiche
(Foto: Foto di ROSLAN RAHMAN/AFP via Getty Images)
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista eLife il 10 ottobre, in cui i ricercatori dell’Università di Harvard a Cambridge hanno esplorato le dinamiche dello scavo cooperativo in un e robot collettivi. In particolare, l’articolo ruotava attorno all’idea che la soluzione di problemi complessi sia l’azione cooperativa, riguardante il dilemma affrontato dagli agenti sia nei sistemi biologicamente evoluti sia in quelli sinteticamente ingegnerizzati.
Per comprendere tale comportamento collettivo, il team di ricerca ha studiato un compito collettivo legato all’ecologia tra le formiche carpentiere nere (Camponotus pennsylvanicus). L’incarico riguarda lo scavo di un recinto di confinamento soffice ed erodibile. In altre parole, il compito richiede alle formiche di sfuggire alla sua prigione sperimentale. Il test mira a dimostrare una teoria secondo cui le formiche come insetti individuali possono trasformarsi in un’unità collettiva.
Per essere precisi, la ricerca implica che le singole formiche mostrino una transizione dall’impegnarsi in scavi esplorativi isolati in luoghi casuali a scavi spazialmente collettivi, portando a un eventuale scavo fuori dal recinto.
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Teoria del continuo minimo dell’agente
La suddetta teoria è chiamata teoria del continuo minimo dell’agente che afferma che le azioni individuali considerano anche la loro influenza sull’ambiente, portando all’emergere di un comportamento efficiente che è consapevole del suo ambiente, specialmente quando si tratta di forza di scavo e intensità di cooperazione.
Per testare la teoria, i ricercatori di Harvard hanno utilizzato robot costruiti su misura chiamati “RAnts” che rispondono agli stimoli per riflettere lo spazio delle fasi di emergenza e fallimento dello scavo cooperativo, afferma lo studio. I ricercatori hanno scoperto che potevano variare l’efficienza dello scavo e produrre artificialmente altre azioni collettive previste dalla loro teoria.
Per dimostrare ulteriormente la loro teoria, l’autore senior dello studio e professore L Mahadevan ha affermato che il loro lavoro ha combinato esperimenti di laboratorio, mimetismo robotico e teoria per dimostrare le capacità cooperative e di intelligenza delle formiche quando si trovano in una colonia, secondo un comunicato stampa dell’Università di Harvard a dicembre 19.
Lo studio di Harvard ha concluso, sulla base del suo abstract, che il loro approccio mostra che il completamento cooperativo dei compiti può emergere da semplici regole che implicano l’interazione di agenti in un ambiente che cambia dinamicamente, che agisce sia come facilitatore che come modulatore del comportamento.
Programmazione RAnts
Le suddette formiche robot, la cui programmazione si basa sul comportamento collettivo delle formiche carpentiere nere, sono state create per seguire queste semplici regole locali, come riassunte da Phys.org:
- usa i fotoromoni, che sono campi di luce lasciati da RAnt che imitano i campi di feromoni o l’antenna
- seguire il gradiente del campo del fotoromone
- evitare altre formiche robot in cui la densità dei fotoromoni era elevata
- raccogliere detriti dove la densità dei fotoromoni era alta
- far cadere detriti dove il fotoromone era basso
Rispetto agli scenari del mondo reale, i RAnt si sono comportati come formiche carpentiere nere, ma si trovano in un labirinto carcerario dove scavano la loro via d’uscita evitando le congestioni del traffico dovute all’accumulo di altri robot.
A seguito dell’esperimento, la teoria conferma che, nonostante la semplicità delle singole formiche, possono svolgere compiti complessi mentre si trovano in una colonia di formiche come la costruzione, la difesa e il foraggiamento, oltre a fuggire dalla loro prigione.
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