개미의 자기조직화 패턴

개미는 단순한 동물이고 그들의 행동 레퍼토리는 10개에서 40개 사이의 기본적인 행동들로 제한된다. 이것은 개미들의 자기 조직화의 다른 패턴을 설명하기 위한 시도다.^[1]

복잡한 시스템으로서의 개미

개미 군락은 스스로 조직된 시스템이다: 복잡한 집단행동은 엘리트 개인이나 여왕의 하향식 지시가 아니라, 각각 간단한 규칙 집합을 따르는 많은 개인들 사이의 상호작용의 산물로서 발생한다. 어느 누구도 식민지의 필요성에 대한 보편적인 지식을 가지고 있지 않다; 개별 노동자들은 그들의 지역 환경에만 반응한다. 이 때문에, 개미는 소프트웨어 공학, 로봇 공학, 산업 디자인, 그리고 복잡한 작업을 수행하기 위해 함께 작업하는 많은 간단한 부품들이 포함된 다른 분야들에서 디자인에 대한 영감을 주는 인기 있는 원천이다.^[2]

개미와 다른 사회적 곤충에서 가장 인기 있는 자기조직화 모델은 대응 문턱 모델이다. 특정 업무의 문턱은 근로자가 관련 업무를 수행하도록 하는 데 필요한 페로몬이나 다른 근로자와의 상호작용과 같은 자극의 양이다. 문턱이 높으면 더 강한 자극이 필요하기 때문에 특정 직무 수행에 대한 선호도가 낮아진다. 근로자마다 업무마다 문턱이 달라 특정 근로자가 하나 이상의 업무를 우선적으로 수행하는 전문가로 기능할 수 있도록 했다. 이후 노동자들 자주within-nest 직장에서outside-nest 일에 나이로부터 큰 직원들은 흔히, 또는 방어하고 종자 처리와 같은 다른 직무를 수행하는 이후 부상이 젊은 노동자들을outside-nest 일에 초 전환할 것을 권장할 수 있는 문턱 값 수준 몇가지 요인들:근로자 나이로,;[3]크기, 카스트, 건강,;[3]또는 받을 수 있습니다.r무성하게 분포된 과제에 대한 수요가 증가함에 따라 문턱이 충족되는 근로자의 비율도 증가하고, 수요가 감소함에 따라 더 적은 수의 근로자가 그 과제에 할당되고 있다. 이렇게 간단한 개별 규칙으로 다양한 환경에서 대규모로 작업을 규제할 수 있다. 이 시스템은 또한 다른 환경과 생명사 전략에 대응하여 진화할 수 있으며, 개미에서 관찰되는 엄청난 변화를 이끌어 낼 수 있다.

분기

이것은 한계점에 도달했을 때 전체 시스템이 새로운 안정적 패턴으로 순간적으로 전환되는 것이다. 분기는 또한 많은 안정 상태가 가능한 다중성이라고도 알려져 있다.^[4]

패턴 유형의 예:

1. 정렬되지 않은 패턴과 순서가 지정된 패턴 사이의 전환
2. 많은 식량의 균등한 사용에서 하나의 공급원으로의 전환.
3. 갈라진 둥지 갤러리의 형성.
4. 개미 탈출에 의한 하나의 출구를 집단 선호한다.
5. 상호 다리 잡기의 체인 형성.

동기화

서로 다른 활동 수준에 있는 개개인이 상호 활성화에서 나오는 서로 자극하는 활동 패턴.^[4]

패턴 유형의 예:

1. 신체 접촉으로 인한 기계적 작동으로 발생하는 단기 리듬
2. 음식의 필요와 유충의 일시적인 변화가 생식 주기의 변화를 자극하는 장단 리듬.

자기조직파

화학적 농도 또는 기계적 변형의 이동파.^[4]

패턴 유형의 예:

1. 물리적 접촉에 의해 전파되는 경보 파동.
2. 식자원의 공간적 변화로 인한 회전 탐방로가 트레일링 활동에 작용한다.

자기 조직적 중요성

자기 조직적인 중요성은 외부 자극이 없는 사건의 축적에서 비롯되는 시스템의 갑작스러운 교란이다.^[4]

패턴 유형의 예:

1. 급작스러운 먹이 활동 변화
2. 개미 방울을 형성하는 다리의 기계적 붙잡기.

참조