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小螞蟻 大數據

聰明如人類,管理起龐大組織也可能傷透腦筋。蟻群沒有中央首腦,卻能克服各種生存挑戰,靠的只是再簡單不過的互動。



2015年暑期的賣座電影「蟻人」中,科學家漢克.皮姆發明了一件超人服,可以把人縮小到昆蟲般大;他說螞蟻雖然有能力完成許多驚人成就,但需要首腦的指揮。皮姆博士耳後戴著一種小型裝置,可以藉此向螞蟻發號施令,讓螞蟻雄兵幫助超級英雄蟻人打敗邪惡的大壞蛋。

由某個首領策劃、指揮,螞蟻聽命執行的設計,之所以能引起觀眾共鳴,是因為人類許多組織都存在相似的階級制度,同時這種情節也為人類英雄掛帥的好萊塢電影提供了方便的前提。唯一的問題是,這種想法是錯誤的。螞蟻從來就不會齊步行軍,也不會聽從單一指揮官的指揮。在真實世界中,螞蟻個體的行動通常顯得笨拙且漫無章法,也缺乏共同目標,但這些個體集合起來時,卻能讓整個群體找到食物、蒐集糧食、建造蟻巢、搭成道路與橋樑、保衛牠們棲身的植物以免進了草食動物的肚子,甚至還打造自己的花園──這些行為全都不受指揮。螞蟻不需要首領,也從來不會指示其他螞蟻該做什麼。

在自然界中,蟻群並非唯一不需要中央控制的系統。這類集體行為隨處可見,例如天空中盤旋飛舞的大群椋鳥、讓你可以閱讀這個句子的神經網絡,以及與基因作用而製造出蛋白質的分子。不管是螞蟻、椋鳥、神經元或小分子,這些集體行為都是透過個體間簡單的互動達成的。

我在念研究所時開始研究無中央控制的系統,我希望找到容易觀察個體間互動的系統,而螞蟻是不錯的選擇。地球上每片陸域棲地都有螞蟻生活的蹤跡,種類超過1萬4000種。牠們在各種環境中築巢,從土壤、中空的樹枝和橡實、岩石底下,甚至到高懸在森林樹冠層的葉子,都難不倒牠們。牠們的食物種類也非常廣泛,包括花蜜、真菌以及其他昆蟲。而每一種螞蟻都有集體行為,螞蟻可說提供了絕佳的機會,讓我們了解集體行為如何演化出來,以解決不同蟻群所面臨的各種生態挑戰。......

重點提要 
■螞蟻群體沒有領導者,牠們透過以氣味為基礎的簡單互動模式來組織行動。 
■蟻群使用的互動模式與其所處的生態環境密切相關。 
■參考螞蟻的集體行為,可以讓我們更了解其他無中央控制的系統。

撰文/高登(Deborah M. Gordon)
翻譯/姚若潔

原文出處:http://goo.gl/TWG6R6


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