Чого можуть навчити нас соціальні комахи про стійку інфраструктуру

Аварії, стихійні лиха та випадкові або цілеспрямовані напади можуть скалічити людську інфраструктуру. Наші транспортні мережі, ланцюги постачання та комунікаційні мережі збільшуються та ускладнюються у міру зростання населення.

Як ми захищаємо ці мережі від стають вразливими і не вдається? Соціальні комахи можуть надати натхнення.

Соціальні комахи, такі як мурахи, бджоли та оси, живуть у загальному гніздовому місці. Вони:

  • спільно працювати над вихованням гніздових партнерів;

  • мати одну (або декілька) «корольов»;

  • мати плідних самок (маток), які продукують всіх партнерів у гнізді; і


    Innersele підписатися графіка


  • мають перекриваються покоління, молоді та старі люди живуть разом.

Кожна людина в гнізді поводиться трохи як нейрон у мозку. Вони взаємодіють і реагують на поведінку найближчих сусідів, що живуть у гнізді. Така соціальна поведінка може призвести до вражаючих подвигів, таких як терміти, що будують великі кургани, або мурахи, що працюють разом, утворюючи мости або плоти.

Він також забезпечує гніздо певною мірою стійкості при зіткненні. Працюючи разом, невелику несправність можна виправити, перш ніж вона стане великою. Це називається колективною поведінкою. Це спостерігається у багатьох видів, включаючи комах, риб, птахів та людей.

Ми вже можемо проводити паралелі між суспільством людей та соціальних комах. Але подальше вивчення колективної поведінки має наслідки для математики, фізики та робототехніки. Це може допомогти нам спроектувати кращу, стійкішу інфраструктуру.

Сприяючі фактори

Два фактори, що призводять до соціальної стійкості комах, - це децентралізований контроль, надмірність та поведінка при зміні роботи.

У товариствах комах немає лідера і не існує плану. Цей децентралізований контроль означає, що кожна особа по суті замінна, що дозволяє колоніям бути стійкими до втрати особин.

Крім того, пошкодження системи - колонії - може бути вирішено по мірі того, як це трапляється, без необхідності трудомісткого спілкування з менеджерами. Людські системи стають все більш децентралізованими, часто завдяки довірі до Інтернету, але навіть наші Інтернет-послуги стають більш централізованими.

Подумайте про раціональний характер Google. Він пропонує не лише пошукову систему, але й послугу електронної пошти, календар та документи Google - серед інших послуг. Набагато простіше і зручніше керувати своїм життям в Інтернеті за допомогою єдиного централізованого сервісу. Однак, якщо якийсь аспект Google пошкоджується через онлайн-атаку, каскадні збої в системі можуть скалічити доступ до багатьох із цих служб.

Незважаючи на фразу "зайнятий як бджола", багато колоній соціальних комах насправді містять велику кількість, здавалося б, "ледачих" осіб, які не працюють. Ці особи, відомі як зайві особи або неактивні працівники, виступають захисною сіткою, яка дозволяє гнізду швидко реагувати на порушення - наприклад, втрату робітників або атаку хижака.

Комахи теж здатні змінити роботу у відповідь на зрив. У гнізді у людей може бути робота, на якій вони спеціалізуються. Це забезпечує більшу ефективність у гнізді. Але під час зриву люди можуть змінити роботу, щоб заповнити прогалину.

Це схоже на наші волонтерські служби надзвичайних ситуацій, такі як Державна служба з надзвичайних ситуацій (ДСНС). Люди, які добровільно працюють у СЕС, зазвичай працюють в інших сферах. Але в разі надзвичайної ситуації вони можуть зреагувати та допомогти вирішити проблему.

Можливо, більш широке навчання навичкам дозволило б людям допомагати під час деяких порушень нашої інфраструктури.

Як це могло проводити уроки для людей?

Вивчаючи колективну поведінку соціальних комах та способи їх збереження стійкістю до порушень, ми можемо спиратися на ці уроки, щоб надихнути на розвиток нашої інфраструктури та захистити її від масштабних невдач.

Соціальні комахи протягом тисячоліть розробляли різні способи вирішення різних проблем. Спроба експериментувати в людських мережах часто неможлива та неетична, проте ми можемо безпосередньо експериментувати над соціальними комахами.

Це не означає, що системи соціальних комах є проксіми для людських систем, але, порівнюючи численні системи соціальних комах, вивчаючи дослідження людини (як правило, за результатами, знайденими після стихійного лиха) і розробляючи моделювання, ми можемо почати розуміти загальні риси, що сприяють стійкості до різних масштабів та типів порушень.

Це також йде в обох напрямках. Позичивши ідеї, інструменти та концепції у роботі з стійкості в інших дисциплінах, таких як фізика, економіка та техніка, ми можемо отримати глибше розуміння механіки стійкості соціальних комах.

Разом це може призвести до глибшого розуміння стійкості, яке можна застосувати до проектування кращої людської інфраструктури.

про автора

БесідаМіддлтон ЕлізаЕліза Міддлтон, докторант з ентомології та інтегрованого управління шкідниками, Сіднейський університет. Вона широко зацікавлена ​​у поведінковій екології та розробила особливий акцент на колективній поведінці, комунікації та стійкості інфраструктури.

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon