Esquemas da dinâmica de decisão coletiva sob escrutínio. A coluna da esquerda representa a dinâmica do modelo de decisão: num determinado instante as abelhas comprometidas estão anunciando o seu estado para convencer as abelhas indecisas a se comprometerem com a sua opção. O tempo que gastam anunciando sua opção estará diretamente relacionado à qualidade que percebem dessa opção. À medida que o tempo avança, espera-se uma escolha da melhor opção, uma vez que esta beneficia de períodos de publicidade mais longos. A coluna central mostra uma representação esquemática dos nossos experimentos com quilobots. Cada kilobot possui um LED que indica seu estado, não comprometido ou comprometido (e anunciando) o site 1 ou 2. A coluna da direita mostra esquematicamente como as diferentes proporções de abelhas em cada estado evoluem no tempo, começando com uma população totalmente não comprometida. Crédito: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2310.15592
Pesquisadores da Universidade de Barcelona fizeram uma bela descoberta: as abelhas são ótimos sujeitos quando se estuda a dinâmica do comportamento de grupo e da tomada de decisões.
Num estudo divulgado recentemente, a professora M. Carmen Miguel, que já estudou a atividade de liderança entre cardumes de peixes e as interações sociais entre bandos de pássaros, disse que um grupo de mini-robôs foi treinado para chegar a um consenso nas tarefas, imitando processos apresentados pelas abelhas.
O intrincado comportamento das abelhas tem sido um assunto de grande interesse entre os pesquisadores. Existem mais de 4.000 espécies de insetos e elas existem há mais de 100 milhões de anos.
Os pesquisadores de Barcelona projetaram e construíram um exército de 35 quilobots equipados com pernas minúsculas, luzes LED, um receptor de luz infravermelha e movimentos de dança um pouco menos complexos do que John Travolta em “Pulp Fiction”, mas ainda assim impressionantes.
Eles foram programados para replicar interações entre abelhas com habilidades como reconhecimento de luz e sinais de movimento.
Cada bot foi encarregado de encontrar um local potencial de nidificação para a colônia e, em seguida, forjar um consenso entre os outros bots sobre o local ideal.
O comportamento do bot foi modelado a partir das abelhas “batedoras”, as corretoras de imóveis do reino das Apis mellifera (abelhas melíferas), que geralmente são mais velhas, mais sábias e conhecedoras dos locais privilegiados para construir uma nova colméia, como em nós, fendas ou beirais. de uma casa. Eles também procuram fontes de alimento.
Quando um batedor avista um local potencial para uma colmeia, ele faz uma “dança de bando”, uma série de movimentos oscilantes rápidos em uma formação que lembra aproximadamente um oito.
A dança transmite o grau de desejabilidade e certos detalhes da colmeia potencial ou fonte de alimento. A dança sinaliza às abelhas a distância e a direção da colméia potencial em relação à dança e, se estiver relacionada a uma fonte de alimento, o tipo e o tamanho desse suprimento de alimento.
Quanto mais desejável for o local, mais longa e frequente será a dança.
Os pesquisadores desenvolveram um modelo matemático que representa a tarefa de localização da colmeia. Eles então lançaram os 35 quilobots – cada um com 3 centímetros de largura – com instruções para transmitir suas “opiniões” sobre um local ideal para colmeias aos seus colegas bots.
“As nossas experiências demonstram que o enxame de quilobots pode chegar colectivamente a decisões consensuais de forma descentralizada, semelhante às abelhas”, concluiu Miguel. “Esses fatores permitem a formação de uma rede de comunicação percolada, através da qual cada robô pode receber informações além de sua vizinhança imediata”.
Miguel disse acreditar que o estudo ajudará a levar ao desenvolvimento de “robôs simples” que tomarão decisões “de forma descentralizada e autónoma”.
Esses minibots poderiam se comunicar entre si enquanto rastreiam tecidos patológicos ou anormalidades corporais dentro dos indivíduos, ou serem enviados em missões de busca e resgate consideradas arriscadas para os humanos.
“Ao lançar luz sobre esta camada crucial de complexidade”, disse Miguel, “enfatizamos a importância de factores normalmente ignorados, mas essenciais para os sistemas vivos e para a própria vida”.
O artigo, “Tomada de decisão coletiva semelhante à das abelhas em um enxame de quilobots”, foi carregado no arXiv servidor de pré-impressão.
David March et al, Tomada de decisão coletiva semelhante à das abelhas em um enxame de quilobots, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2310.15592
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Citação: Comportamento das abelhas como modelo para tomada de decisão em um enxame de quilobots (2023, 9 de novembro) recuperado em 9 de novembro de 2023 em https://techxplore.com/news/2023-11-honeybee-behavior-decision-making-kilobot-swarm .html
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