Dalle formiche algoritmi più efficienti che aiuteranno i programmatori.


Lo studio del comportamento delle formiche potrebbe ispirare la prossima generazione di algoritmi. Dallo studio pubblicato da Journal of Experimental Biology, secondo esperimenti condotti presso l'università di Sydney, le formiche sarebbero capaci di trovare la via più breve per attraversare un labirinto e riadattarla fino a trovare la seconda via più corta quando nel labirinto vengono posti degli ostacoli. I risultati delle osservazioni condotte dagli scienziati non solo migliorano la nostra conoscenza sul comportamento degli animali, ma potrebbero aiutare i futuri programmatori a sviluppare software in grado di risolvere problemi logici con più efficienza.

Chris Reid e Madeleine Beekman, insieme al professor David Sumpter dell'università di Uppsala (Svezia), hanno sottoposto delle formiche del tipo noto come “formica argentina”, una delle specie più diffuse, al un rompicapo ottenuto convertendo il classico puzzle delle Torri di Hanoi in un particolare labirinto. Il problema di riuscire a trovare il percorso più breve per attraversare una rete passando per delle tappe obbligate è ben conosciuto da chi si occupa di intelligenza artificiale e teoria dei giochi, ed è meglio noto come “problema del commesso viaggiatore”.

Ad esso si riconducono i più disparati problemi di ordine comune: la scelta della strada migliore che un postino deve percorrere, lo studio del percorso più efficiente per un segnale che attraversa una rete attraverso dei router, ecc... E i programmatori si sono spesso già serviti dell'analogia che questi problemi hanno con il comportamento delle colonie di formiche, creando algoritmi tra i quali val la pena di segnalare l'usatissimo ACO: Ant Colony Optimization (ricordiamo che ant=formica).

“Ma questi algoritmi sebbene ispirati dalla natura non rappresentano abbastanza bene il mondo reale, in quanto risultano essere statici e adatti a risolvere un singolo problema non variabile”, ci spiega Chris Reid “La natura invece è piena di situazioni non predicibili. Così siamo tornati allo studio delle formiche per vedere avrebbero adattato le loro soluzioni a dei problemi variabili. E così il labirinto appositamente disegnato propone 32768 strade possibili per arrivare al cibo posto all'altro capo e solamente due di queste vie sono le più brevi e quindi le più efficienti.

Le formiche viene data solo un'ora per arrivare alla soluzione del problema, lasciando che creino una colonna che va dal formicaio al cibo attraversando il labirinto. Trascorsa quest'ora i ricercatori pongono degli ostacoli al percorso costringendo le formiche a trovare tra le strade alternative quella migliore. Le formiche dopo un'ora circa riescono a risolvere la prima parte del test ma, una volta bloccato quel percorso, la prima reazione è quella di tentare di aggirare l'ostacolo scegliendo una via funzionale ma non ottimale. Ma dopo un'ora ancora riescono a cambiare il loro percorso fino ad ottenere il migliore possibile data la situazione degli ostacoli.

E' sempre sorprendente vedere come l'informatica e le scienze naturali, due mondi apparentemente così distanti, riescano a supportarsi l'un l'altro.

Via | Slashdot | PhySorg

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