Ordu karıncaları kalıcı bir yuvaları olmaksızın milyonlarca koloni oluşturabilir. Her gece orman zemini boyunca yeni kurbanlar bulup beslenebilmek için uygun adım yürürler ve bu yürüyüş boyunca kendi vücutlarından oluşan köprüler kurmak da dahil, bol yıldızlı bir generali bile kıskandıracak derecede lojistik başarılara imza atarlar. Üstelik karıncalar bu koordinasyonu, hiçbir lider olmadan ve olası en az mantıksal kaynakla yönetirler.
Tek bir ordu karıncası neredeyse kördür ve ortaklaşa icra ettikleri bu karmaşık hareketleri anlayamayacak kadar küçük bir beyne sahiptir. New Jersey Teknoloji Enstitüsünde Swarm Lab yöneticisi Simon Garnier, 2017'deki çalışmasında, bir ordu karınca kolonisi köprü inşa etme kararı verdiğinde "Koloni içinde 'Köprüyü tam buraya inşa etmemiz gerek' diyen bir lider veya mimar bir karınca yok" tahmininde bulunuyor. Garnier'in çalışması bu organize karıncaların sadece nasıl köprü kurduklarını değil, köprünün inşa edilmeye değer olup olmadığını belirlemek gibi çok daha karmaşık bir görevi de nasıl üstlendiklerini açıklamaya yardımcı oluyor.
Bu davranışın nasıl ortaya çıktığını anlayabilmek için yürüyüşün içinden, yürüyüşe katılan bir karıncanın bakış açısından ele alalım. Yürüyüş esnasında karıncamız eğer rotasında bir boşluğa denk gelirse yavaşlar, ancak hala saniyede 12 santimetre hızla ilerleyen koloninin geri kalanı, onun üzerine basarak ilerler. Bu noktada iki basit kural devreye girer: Birincisi, karıncaya sırtında başka karıncaların yürüdüğünü hissettiğinde donakalması gerektiğini söyler. Garnier bunu "Birisi üzerinden geçtiği sürece orada bekle" olarak açıklıyor.
Bu süreç diğer karıncalar tarafından tekrarlanarak devam eder. İlk karıncanın üzerinden geçerler ama o da ne! Boşluk hala oradadır; dolayısıyla sıradaki karınca yavaşlar, üzerine basıldığı yerde öylece donakalır. Bu şekilde tüm karıncalar önlerindeki açıklığı kapatacak kadar uzun bir köprüyü inşa ederler ve koloninin sonda kalan karıncaları da bu köprüden geçerek ilerler.
Ancak işler burada biraz daha karmaşıktır; köprü inşa edilmesi kararı kendi içinde bir denge barındırır. Bir karınca kolonisinin rotasında V şeklinde bir açıklığa denk geldiğini düşünelim. Koloni, çok uzun süreceği için bu açıklığın tamamını etrafından dolaşmak istemez. Ancak aynı zamanda boşluğun en geniş kısmı boyunca mesafeyi en aza indirecek bir köprü de inşa etmez. Ordu karıncalarının mesafeyi en aza indirmek için her zaman bir köprü inşa etmemesi, bilinçsiz hesaplamalarında başka bir faktörün daha devreye girdiğini gösteriyor. Garnier, bunun için "Ekolojide böyle bir şey gördüğünüzde, bu genellikle bir fayda-maliyet dengesi olduğu anlamına gelir" diyerek devam ediyor, "Faydası ve bunun bedelinin ne olduğunu anlamaya çalışırsınız".
Ekolojistlere göre bunun bedeli, köprüde sıkışıp kalan karıncaların yiyecek arama gibi başka görevler için o an uygun olamayışları. Yürüyüşün herhangi bir anında koloni, köprü başına en az bir, en fazla elli karınca olmak üzere 40-50 köprü inşa etmiş olabilir.
2015 tarihli Army ants dynamically adjust living bridges in response to a cost-benefit trade-off(Ordu karıncaları, fayda-maliyet dengesine göre mevcut köprüleri dinamik bir şekilde düzenliyor) başlıklı makalede Garnier ve meslektaşları, koloninin % 20 kadarının aynı anda köprülerde sıkışabileceğini hesapladı. Yani daha kısa bir rota, daha uzun bir köprü oluşturmak için bedelini ödeyeceğiniz kadar karıncaya değmiyor. Tabi tek bir karıncanın, kolonideki arkadaşlarından kaç tanesinin bu boşluğa sıkıca tutunduğuyla ilgili hiçbir fikri yoktur. İşte ikinci kuralın devreye girdiği yer de tam burasıdır: Her karıncada "köprü kurma" algoritması çalıştıkça, yerinde çakılı kalmaya dair sıkı bir hassasiyet gelişmiştir. Üstlerinden akan trafik belli bir seviyenin üzerine çıktığında yerlerinde kalırlar ancak bu seviyenin altına düştüğünde -belki de artık çok sayıda diğer karınca köprü inşa etmekle meşgul olduğundan- karınca yeniden yürüyüşe katılır.
Bununla ilgili bir diğer çalışma, 2014 yılında Panama Ormanlarındaki ordu karıncalar ile yapılan deneylerden oluşur. Benzer gözlemlere dayanarak araştırmacılar, karıncaların yaya trafiğine duyarlılığını ölçen ve koloninin bir engeli ne zaman aşıp ne zaman bir anlamda etrafından dolaşmanın daha iyi olduğunu tahmin eden bir model geliştirdiler. Garnier, "Çevrelerindeki geometri göz önüne alındığında, karıncaların ne sıklıkta bir kısayol kullanacağını tahmin edip edemeyeceğimizi anlamaya çalışıyoruz" dedi.
Anlaşılan o ki evrim, ordu karıncaları hareket halindeyken köprü inşa edebilmek üzere tam olarak kesin bir algoritmayla donatmış gibi görünüyor. Buna karşın basit robot sürüleri oluşturmaya çalışan araştırmacılar, sıradan makinelerinin benzer becerileri gerçekleştirmesine olanak sağlayacak yolları uzun zamandır arıyorlar. Başa çıkmaları gereken zorluklardan biri; doğanın, karıncaları insanların pilleri ölmeye mahkum sürü robotları üretebileceğinden çok daha güvenilir ve düşük maliyetle üretmesidir. İkincisi ise ordu karınca davranışlarının iki basit kuraldan çok daha fazla olma olasılığıdır.
Ne yaptıklarını dahi anlayamadığımız ordu karıncaları basit olarak tanımlıyoruz. Evet, basitler; ancak belki de insanların düşündüğü kadar değil!Harvard Üniversitesi'nde sürü robotiği üzerinde çalışan araştırmacı Melvin Gauci
0 Yorum