A hangyák útvonalkeresésének elemzése olyan technikákat eredményez, ami nagy segítséget nyújthat a rendszermérnököknek.

A Journal of Experimental Biology szaklapban megjelent kutatás bebizonyítja, hogy az argentin hangyák (Linepithema humile), ha egy akadály kerül az útjukba, nem mennek vissza a már megtett úton, ahogy arra számítani lehetne, hanem lokalizált keresésbe kezdenek, látszólag számításba véve a célirányt is. Mivel sok hálózatkezelő program alapul a hangyafajok keresési mechanizmusain, a felfedezéseket a rendszermérnökök is figyelembe veszik, kíváncsian várva, milyen újdonságokat tudnak tanulni.

A természetben a hangya felderítők feromonokat raknak le az élelem és a boly közötti ösvényeken. A dolgozók ezt a nyomot követve szintén lerakják saját feromonjaikat, felerősítve a jelzést. Mivel ez a természetes kémiai vegyület fokozatosan elpárolog, a hosszabb ösvények, amin a hangyák jobban megoszlanak, alacsonyabb feromon koncentrációval rendelkeznek, mint a rövidebb útvonalak. Mivel a feromon erőssége az a tényező, ami egy hangyát egy adott útvonal követésére bír, a hosszabb utakat rendszerint elhanyagolják a rövidebbek kedvéért.

Számos számítógépes rendszer, köztük a telefonhívásokat irányító rendszerek, amik igyekeznek a forgalmas hálózatokon minimalizálni a kapcsolódási időt, virtuális hangyák alkalmazásával találják meg a legrövidebb lehetséges útvonalakat. Ezek a virtuális hangyák felderítik az adott rendszer összes lehetséges útvonalát, és virtuális feromonokat raknak le minden egyes bejárt útvonalon. Ennek ellenére ezek a rendszerek nem tökéletesek. Amikor a virtuális hangyák akadályba ütköznek egy jól ismert, sokszor bejárt útvonalon, meg kell fordulniuk és kénytelenek visszamenni a már megtett úton, mert általában ez rendelkezik az összes közeli útvonal közül a legerősebb koncentrációval.

"Megfigyeléseink szerint az argentin hangyáknak van valamilyen egyéb módszerük az akadályok leküzdéséhez, ami nem a nulláról indítja a keresést" - nyilatkozott a Nature hasábjain Chris Reid, az ausztrál Sydney Egyetem viselkedés biológusa, a tanulmány vezetője. A rovarok letesztelése érdekében Reid és munkatársai egy logikai feladat elé állították a hangyákat. A fejtörő a jól ismert hanoi tornyai, ami három rúdból és számos különböző méretű gyűrűből áll. A gyűrűket úgy kell egymásra helyezni, hogy a legkisebb legyen legfelül, a legnagyobb pedig legalul, anélkül, hogy egyszerre egy gyűrűnél többet emelnének fel, vagy egy nagyobbat helyeznénk egy kisebb fölé. Reid a hanoi tornyainak lehetséges megoldásaiból és zsákutcáiból egy labirintust alkotott, ami 32.768 lehetséges útvonalat eredményezett a labirintus két vége között. Akárcsak a hanoi tornyai esetében, ami számos időigényes módon megoldható, a labirintus is sok hosszú megoldást kínált, volt azonban az összes többinél két rövidebb ösvény is az útvesztőben.

A kutatók 12 argentin hangyakolóniával dolgoztak, mindegyiknek egy órát adtak az útvesztő ellentétes oldalán elhelyezett élelem megtalálására. Az egy óra során a kolóniák közel 83 százaléka használta legalább az egyik rövidítést. Ezután akadályokat elhelyezve átjárhatatlanná tették ezeket a rövidebb útvonalakat, új utat nyitva helyettük. Újabb egy óra elteltével a kolóniák 86 százaléka helyezte át útvonalát az új legrövidebb ösvényre. "A felfedezés, mely szerint ezek a hangyák képesek megoldani a hanoi tornyait közel sem hétköznapi" - értékelt Simon Robson, az ausztrál James Cook Egyetem biológusa.

Sok hangyafaj rendelkezik több, különböző feromonokkal, melyeket különböző helyzetekhez használnak. Ezektől a fajoknál nem lenne meglepő, hogy könnyedén megbirkóznak egy megváltoztatott labirintussal, az argentin hangyáknak azonban mindössze egy feromonjuk van és nem képesek ilyen egyszerűen megoldani a kialakított helyzetet, tette hozzá Reid. A vizsgált faj egyedei ahelyett, hogy visszafelé, a boly irányába követnék a feromon-nyomokat, elkezdik felderíteni a lezárt útvonal körüli területet.

"Amikor meghallottam, hogy ezek a hangyák elkezdik kutatni a közeli útvonalakat, ahelyett hogy visszafordulnának, teljesen megdöbbentem" - mondta David Broomhead, a Manchester Egyetem Interdiszciplináris Számítástechnikai és Dinamikai Elemzések Központjának igazgatója, ez ugyanis azt jelzi, hogy az argentin hangyák nem pusztán egy feromon útvonalat használnak az optimális út megtalálásához. "Az egyedeknek úgy tűnik, van egy belső iránytűjük és odométerük, ami lehetővé teszi számukra a keresés irányítását" - összegzett Reid. "Igazán érdekes lenne látni, hogy rá tudnánk-e venni egy számítógépet arra, amit ezek a hangyák tesznek"

Bár a felfedezés gyakorlati alkalmazása még a jövő kérdése, Reid szeretné a virtuális hangyákat a hatékonyabb útvonal keresés érdekében iránytűkkel és a megtett utat mérő odométerekkel ellátni.

sg.hu