Синхронізація у колективах

Синхронизация в колективах

Каким чином бджоли, птахи, і люди можуть нагромаджуватися, товпитися, роїтися і узгоджено рухатися у певному напрямі? До того ж, що зовсім не всі члени групи знає, все значно зібралися, і хто їх веде?

Именно те й вирішили з’ясувати британський доктор Иэйн Кузин (Iain D. Couzin) з Прінстона (Princeton University) та його колеги з Оксфорда (University of Oxford).

Биологи давно запитують, може бути для такого цілеспрямованої масового руху якась складна комунікація, підтримувана між інформованими і неинформированными членами групи, і які прийняття колективного рішення.

А Кузин і його працівники створили досить просту комп’ютерну модель й виявили у ньому, що управляти всієї групою у разі може простий набір поведінкових правил. Буквально, два-три.

" У нашій моделі немає жодної явною передачі сигналів, — розповів Кузин. — Ніхто вона каже, «агов, мені відомо, щось, випливайте по мене » .

У доктора є підстави вважати, єдине умова для злагоджених колективних дій — це баланс між потребою одних залишитися у групі і особистим бажанні інших (їх умовно може бути лідерами) рухатися у обраному на власний страх і ризик напрямі, керуючись якимось знанням.

.

Тьма риб здатна на злагоджені синхронні движения…

При цьому жодних помітних відмінностей у «ватажків «груп (зазвичай, їх ще кілька) немає — ні генетика, ні розміри що неспроможні пояснити їх лідерство. Адже в їх послідовників немає ніякої способу дізнатися, хто їх, власне, веде — найчастіше можуть бачити тільки найближчих сусідів.

" Це дослідження демонструє влада маленького хлопця, — вважає Деніел Рубенштейн (Daniel Rubenstein) з Прінстона. — Ви потребуєте загальновизнаних лідерах чи складної передачі сигналів ". Під «маленьким хлопцем «він, очевидно, передбачає можливість будь-якого, найбільш непримітного члена команди повісті всіх у себе.

При своєму комп’ютерному моделюванні група Кузіна запрограмувала віртуальних тварин. По-перше, їх наділили інстинктом, який змушує їх триматися близько інших — важлива річ у світі (до прикладу, оселедець помре від стресу, якщо буде ізольована від родичів).

Во-вторых, члени групи заборгували з усіх сил намагатися уникати сутичок друг з одним. Тобто, рухатися разом із усіма, але безпечній відстані.

После цього дослідники забезпечили деяких членів групи знанням про потрібному напрямі, наприклад, до джерела їжі, і навіть «силою переконання », залежної від їхньої бажання туди вестимуть групу. Інші «наївні «тварини ніхто не звернув ідей щодо цього.

Затем вчені стали дивитися, як швидко група досягне тій чи іншій мети.

Моделирование показало, що коли безідейні і поінформовані істоти було неможливо визнати статус одне одного, «наївні «тварини спонтанно підпорядковувалися рішенням «експерта », оскільки керувалися прагненням залишитися у групі.

Поначалу що більше члени групи знало, куди треба рухатися, тим більша була точність. Однак у певній точці додавання поінформованих індивідуумів давало зворотний результат.

Так, група 10 особин добиралася до пункту призначення з однаковим швидкістю незалежно від цього, був у ній п’ять «лідерів «чи шість.

Выяснилось, що й десяток істот потребує того, щоб інформованими були 50% групи, то дві сотні можуть задовольнятися 5% (приблизно стільки пропорція існує в бджіл).

Учёные вважають, що у природі кількість «лідерів «зведено до мінімуму — їх настільки малий, наскільки це можливо.

В той час, дослідники помітили, що у природі діють своєрідні демократичні принципи.

Иллюстрирует це наступний приклад. Якщо п’ятеро «експертів «наполягають у тому, що їжа перебуває в сході, а четверо інших впевнені, що у півночі — то група довіряти думці більшості.

" У світі живуть індивідууми, які мають різної інформацією, потребами й електоральними перевагами, — пояснює Кузин. — Ми показуємо, що з використовують дуже простих правил, вибирає більшість — нагадує демократичне розв’язання " .

Чтобы перевірити, вірні чи припущення, зроблені на основі моделей, і застосовуються ці простих правил фактично на світі тварин, група Кузіна початку експерименти, навчаючи певних риб пов’язувати одна з напрямів з нагородою. Цих поінформованих особин змішують зі звичайною рибою, щоб отримати, піде через ними група.

Кроме того, вчені планують вивчити рух натовпу людей. Кузин думає, що може діяти такий механізм, яка пояснювала б, як ми йдемо по оживлённой вулиці.

" Ми це більш-менш на автопілоті «, — каже дослідник, додаючи, що, можливо, ми підсвідомо також коримося двом простим командам: добратися у роботу вчасно побачив і не наступати перехожим на ноги.

С з іншого боку, в на відміну від тварин, можуть поговорити друг з одним, у випадку з натовпами розібратися буде набагато складніше. Але це допомогло б з’ясувати, як поводяться, приміром, у час евакуації поселень, дізнатися, як він допомогти.

Группа Кузіна сподівається, робота у цьому напрямі може допомогти, у тому числі, знайти прості й ефективні шляху програмування команди роботів. Кузин вже працювали з дослідниками з Прінстона, які створюють підводних роботів, здатних діяти автономно.

Теоретически, одні машини, знають місце розташування певній мети, можуть провадити до ній інших роботів й без участі людини, підкоряючись досить простим алгоритмам. Такі колективи було б ефективні до виконання завдань у космосі та інших небезпечних оточуючих середовищах.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.