螞蟻能想出解決復雜問題的策略，這種能力已被廣泛用于最優(yōu)化技術中。生物學家發(fā)現(xiàn)，一只螞蟻在覓食時走的路徑是隨機的，但螞蟻們的集體覓食行為就超越了隨機性，在某個點開始從混沌變得有序，其自組織效率之高令人吃驚，也成為數(shù)學研究的對象。

據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，一個中德科研小組正在研究如何把螞蟻覓食策略用在人類的各種網(wǎng)絡中，幫助分析和優(yōu)化互聯(lián)網(wǎng)。相關論文發(fā)表在最近出版的美國《國家科學院學報》上?！拔浵伓加屑遥鼈円咽澄飵Щ丶?，需要一些類似于策略的方法。”論文第一作者、中國北京郵電大學網(wǎng)絡與交換技術國家重點實驗室信息安全中心的李向利（音譯）說，“迄今為止人們極大地低估了這種因素，而它決定了螞蟻的行為。”

研究小組考慮了有關螞蟻覓食的幾乎所有情況，用這些因素構建方程和算法，然后輸入計算機。他們假設蟻群的覓食活動分為三個階段：最初，偵查蟻以一種看似隨意的方式四處尋找，累了返回巢穴吃東西和休息。當其中一只螞蟻發(fā)現(xiàn)了食物，它會帶一小片回巢，并留下氣味蹤跡，其中含有一種叫做信息素的物質。其它螞蟻沿著氣味蹤跡尋找，找到食物后也帶一些回巢。但這種指示是很弱的，氣味蹤跡里的信息素很少，但螞蟻數(shù)量很多，它們走不同的路去覓食、回巢，再次留下氣味蹤跡——最終會形成一條最優(yōu)化的路徑。

信息素會揮發(fā)，所以氣味越強的地方路徑越短，就有越多的螞蟻選這條最短的路，留下更多氣味標記——這形成了一種有效率的自強化效應，讓螞蟻在群體覓食行動中浪費的時間和精力比單獨覓食要少得多。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，對蟻群的成功覓食來說，單個螞蟻的經(jīng)驗也功不可沒。這是以往研究中忽略的地方。老年蟻對巢穴周圍環(huán)境更加熟悉，而年輕蟻需要一個學習的過程，因此找到食物的效率較低。

“雖然單個螞蟻并不聰明，但它們的集體行為可稱得上是極具智慧。”論文合著者、波茨坦氣候影響研究所跨學科概念與方法研究負責人的尤根·柯斯說，“自組織原理來自魚群，但‘歸巢行為讓科學家更多地研究螞蟻。螞蟻集體形成了一種高效復雜網(wǎng)絡，這是許多自然和社會系統(tǒng)中都存在的。”

所以，通過研究螞蟻開發(fā)出的數(shù)學方法不僅適用于多種其它動物，只要這種動物有集體的家而它們會回家，如信天翁；還有助于從新的視角來研究人類在網(wǎng)絡服務演進、智能運輸系統(tǒng)等類似領域的行為模式。

（來源：中國科技網(wǎng)）