科學家研制一種螞蟻機器人模擬真實螞蟻的運動路徑,證實螞蟻在道路選擇方面浪費很少的精力,當它們抵達三岔路口時能夠做出準確的心智判斷,從幾何學角度選擇最佳行進路徑。
美國新澤西理工學院生物學家西蒙·卡尼爾說:“它們的網絡路徑外形能夠緩解螞蟻的認知負荷,它們不需要糾結于路徑選擇,螞蟻的網絡路徑外形將確保它們的移動更加有效。”這項發現意味著理解螞蟻的生物學特征,將有助于更好地實現人類設計運輸網絡,達到最佳信息傳遞、貨物運輸和人員流動。
卡尼爾和同事花費了多年時間研究了螞蟻的活動性,例如:它們如何建立了一個復雜的網絡有效地連接巢穴和食物。這份科學研究報告記錄了螞蟻使用一種叫做“信息素”的化學標記物質來標示它們的路徑,然而并不清楚當螞蟻抵達已建網絡路徑的岔路口時它們大腦組織的工作狀況,需要花費大量時間來測量角度和衡量路徑選擇?或者是跟著直覺行進?
他們設計了一款螞蟻機器人模擬真實螞蟻的“探查行為”,這種行為可以避免它們在巢穴周圍轉圈,建立了一個信息素標記的路徑。這款機器人叫做“愛麗絲”,能夠釋放光線形式的信息素,協調相機和投影儀照亮每個機器人路徑的尾跡,另外,每個機器人還裝置了兩個光線傳感器,能夠模擬螞蟻觸角確保跟隨已建立的路徑。
實驗表明這些螞蟻機器人在類似信息素的光線尾跡協助下,能夠很快地發現并建立最快的迷宮路徑,它們能夠在道路岔口不假思索地做出選擇。