النحل والكمبيوتر .. والبائع المتجول!

bee Image: Navigating insects ... bees. Photo: Andrew Martin

كنت قد كتبت معلومة من حوالي يومين عن أن النحل يستطيع "تحديد" المسافة الأقصر بين الزهور وبالتالي يحصل على قدر كبير من الرحيق باستخدام طاقة قليلة جدا..
المهم أن أحدهم اعترض، وقال أن النحل لا يوجد له خصوصية في ذلك، إذ أن السلوك الطبيعي لأي كائن حي هو أن يتجه لأقرب زهرة بعد أن ينتهي من الزهرة التي يقف عليها..
الحقيقة أنه قد حدث سوء فهم من الصديق لأن ما يحدث لم يكن أن النحلة تحسب المسافة وهي واقفة على زهرة، بل أن النحلة تحسب المسار كاملا (بعد عدة محاولات طبعا) قبل أن تدخل البستان، وتتخذ أقصر طريق تحصل به على أكبر كمية ممكنة من الرحيق.
نستطيع أن نقول أن هذا يماثل تماما مسألة اسمها [travelling salesman problem TSP].. أو مسألة البائع المتجول، وهي مسألة مشهورة يحاول فيها رجل المبيعات الوصول لكل المنازل التي يود توصيل الطلبات لها متخذا أقصر مسار ممكن..
لا تتخيل أن المسألة سهلة، خصوصا مع وجود أعداد كبيرة من المنازل التي يحاول الرجل الذهاب إليها (الزهور في حالة النحل). فهناك عدد كبير من المحاضرات (ستجد بعضها على الإنترنت) لكيفية حل هذه المسألة..
عندما يحاول الكمبيوتر حل هذه المسألة.. فهو يستخدم خوارزمية معينة يحسب بها جميع المسارات الممكنة، ويختار المسار الأقصر.
بالعودة إلى النحل، فإن الدراسة تمت في انجلترا ونشرت عام 2010.. وأقنيس لكم من كلمات أحد العلماء وهو "نيجيل راين" [Nigel Raine] إذ يقول:
Foraging bees solve travelling salesman problems every day. They visit flowers at multiple locations and, because bees use lots of energy to fly, they find a route which keeps flying to a minimum.

أي "هذا النحل الذي يبحث عن المؤن يحل مسألة البائع المتجول كل يوم. فهو يزور الزهور في مواقع مختلفة.. ولأنه يستخدم طاقة كبيرة للطيران، فإنه يجد أقصر طريق يقلل من طيرانه للحد الأدنى".
ستدهش أيضا إذا علمت أن النحل يستخدم نفس طريقة الكمبيوتر في الوصول إلى أقصر طريق.. فيستخدم طريقة التجريب والخطأ (Trail and Error) للوصول بعد عدة محاولات لأقصر طريق..
لنرَ ما حدث في التجربة لنفهم أكثر تلك الجزئية:
أولا تم تجهيز عدد من الزهزر الصناعية، وكانت المسافة بين كل منهما 50 مترا..
ثانيا تم إطلاق النحل على الزهور.. فوجد العلماء أن النحل قلل من المسافات المقطوعة من 1950 مترا إلى 459 مترا في يوم واحد. وكانت المسافة الأقصر 314 مترا.. فمن بين 120 مسار محتمل بين الزهور، جرب النحل 20 طريقا فقط ليصل للمسافة المثالية.

sourcesi- From A to Bee: first a stumble then it's a direct flight to nectar - The guardian
ii- Bees' tiny brains beat computers, study finds- smh.com
iii- Travelling salesman problem- Wikipedia



تعليقات

Popular Posts

من كل علم شيء... مراجعة «واحد.. إثنان.. ثلاثة.. لا نهاية».. جورج جاموف

مُترجَم: العلوم الإسلامية مهدت الطريق للاحتفال الألفي بالضوء

النسخة العربية من كتاب: لماذا؟