#стаи

Управление большими группами взаимодействующих объектов стало одной из ключевых технологических проблем. Ученые из разных научных областей предлагали свои решения, но столкнулись с ограничениями. Существующие подходы либо оказываются неэффективными при масштабировании, либо не способны учитывать множество важных факторов. Ученые Пермского Политеха нашли решение этой проблемы в природе, исследовав механизм коллективного выживания императорских пингвинов. Они усовершенствовали разработанную ранее математическую модель самоорганизации и впервые проанализировали поведение каждого агента в отдельности, раскрывая механизмы перехода от индивидуальных действий к общим. Это исследование открывает практические перспективы в различных областях — от создания роев медицинских нанороботов, способных точечно доставлять лекарства к опухолям, до проектирования автономных систем для работы в экстремальных условиях Арктики и космоса.

Выживание организмов в природе зависит от их способности адаптироваться к изменениям окружающей среды. Например, некоторые водоросли двигаются к источнику света для фотосинтеза. Бактерии перемещаются к более концентрированным участкам с химическими веществами, чтобы находить питание. Еще один пример такого поведения — биоконвекция — процесс самоорганизации, при котором организмы распределяют тепло равномерно по всему сообществу. Подобное явление наблюдается у пингвинов — они собираются в плотную стаю и перемещаются так, чтобы каждый успел согреться, побывав в самом теплом участке. Ученые ПНИПУ смоделировали такой эффект в группе роботов, каждый из которых выделяет тепло и движется в точку поля с наибольшей температурой. Выяснилось, что они способны циркулировать в пространстве подобно живым организмам.

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса нашли одну из возможных причин того, почему рыбы предпочитают передвигаться косяками, а не поодиночке. По мнению ученых, эти знания помогут создавать более бесшумные подводные лодки.

Заразительное зевание оказалось особенно важным для социальных видов, таких как львы, которые должны координировать свои действия, чтобы вместе охотиться, выращивать детенышей и защищаться от посторонних.

Окраска перьев фламинго сигнализирует об их состоянии и положении в иерархии: розовые птицы стараются доминировать над белыми, красные — над розовыми.

Новые беспилотники, управляемые специально разработанным алгоритмом, смогут действовать стаями и держать птиц в отдалении от загруженных аэропортов.

Сперматозоиды стремятся к созданию новой жизни не в одиночестве – они сбиваются в стаи, как птицы или рыбы. Об этом заявили по итогам экспериментов физики из сельскохозяйственного и технического университета Северной Каролины.