Apa Serangga Sosial Boleh Mengajar Kami Mengenai Infrastruktur Berkekalan

Kemalangan, bencana alam dan serangan rawak atau sasaran boleh melumpuhkan infrastruktur manusia. Rangkaian pengangkutan, rantaian bekalan dan rangkaian komunikasi kami semakin meningkat dan semakin kompleks apabila populasi kami berkembang.

Bagaimanakah kita melindungi rangkaian tersebut? menjadi terdedah dan gagal? Serangga sosial mungkin memberikan sedikit inspirasi.

Serangga sosial, seperti semut, lebah dan tawon, hidup di tempat sarang biasa. Mereka:

  • bekerjasama untuk meningkatkan rakan sarang;

  • mempunyai satu (atau beberapa) "ratu";

  • mempunyai wanita yang subur (permaisuri) yang menghasilkan semua pasangan sarang; dan


    grafik langganan dalaman


  • mempunyai generasi bertindih, dengan individu muda dan tua yang hidup bersama.

Setiap individu dalam sarang berkelakuan seperti neuron di dalam otak. Mereka berinteraksi dan bertindak balas kepada tingkah laku jiran terdekat yang hidup dalam sarangnya. Tingkah laku sosial ini boleh membawa kepada kebanggaan yang mengagumkan, seperti anai-anai membina gundukan besar atau semut yang bekerja bersama untuk membentuk jambatan atau rakit.

Ia juga menyediakan sarang dengan ketahanan tertentu apabila menghadapi gangguan. Dengan bekerja bersama, kegagalan kecil boleh diperbaiki sebelum ia menjadi kegagalan besar. Ini dipanggil tingkah laku kolektif. Ia dilihat merentasi banyak spesies, termasuk serangga, ikan, burung dan manusia.

Kita sudah dapat menarik persamaan antara masyarakat serangga manusia dan sosial. Tetapi kajian berterusan terhadap tingkah laku kolektif mempunyai implikasi dalam matematik, fizik dan robotik. Ini boleh membantu kami merangka infrastruktur yang lebih baik dan lebih berdaya tahan.

Faktor penyumbang

Dua faktor yang membawa kepada ketahanan serangga sosial adalah kawalan yang terdesentralisasi, dan kelakuan berlebihan dan peralihan pekerjaan.

Dalam masyarakat serangga, tiada pemimpin dan tiada cetak biru. Kawalan desentralisasi ini bermakna setiap individu pada dasarnya boleh diganti, membenarkan koloni tahan terhadap kehilangan individu.

Juga, kerosakan kepada sistem - koloni - boleh ditangani seperti yang berlaku, tanpa memerlukan komunikasi yang memakan masa dengan pengurus. Sistem manusia menjadi semakin terdesentralisasi, selalunya melalui pergantungan di internet, namun juga perkhidmatan internet kami semakin terpusat.

Fikirkan tentang sifat Google yang disederhanakan. Ia bukan sahaja menyediakan enjin carian, tetapi perkhidmatan e-mel, kalendar dan dokumen Google - antara perkhidmatan lain. Lebih mudah dan lebih mudah untuk menguruskan kehidupan dalam talian kami melalui satu perkhidmatan terpusat. Walau bagaimanapun, jika aspek Google rosak melalui serangan dalam talian, kegagalan runtuhan melalui sistem boleh melumpuhkan akses kepada banyak perkhidmatan tersebut.

Walaupun frasa sebagai "sibuk sebagai lebah", banyak jajahan serangga sosial sebenarnya mengekalkan sebilangan besar individu yang kelihatannya "malas" yang tidak berfungsi. Orang-orang ini, dikenali sebagai individu berlebihan atau pekerja tidak aktif, bertindak sebagai jaring keselamatan yang membolehkan sarang bertindak pantas dengan gangguan - seperti kehilangan pekerja, atau serangan pemangsa.

Serangga juga boleh bertukar pekerjaan sebagai tindak balas terhadap gangguan. Dalam sarang, individu mungkin mempunyai pekerjaan yang mereka mengkhususkan. Ini membolehkan kecekapan yang lebih besar dalam sarang. Tetapi semasa gangguan, individu dapat beralih pekerjaan untuk mengisi jurang.

Ini adalah sama dengan perkhidmatan kecemasan sukarelawan kami, seperti Perkhidmatan Kecemasan Negeri (SES). Orang yang sukarela dengan SES biasanya bekerja di kawasan lain. Tetapi, apabila serangan kecemasan, mereka dapat bertindak balas dan membantu menyelesaikan masalah itu.

Mungkin lebih banyak latihan kemahiran yang luas akan membolehkan orang ramai membantu semasa gangguan kepada infrastruktur kami.

Bagaimanakah cara ini dapat mengajar manusia?

Dengan mengkaji tingkah laku kolektif serangga sosial, dan cara mereka dapat terus berdaya tahan dalam menghadapi gangguan, kita dapat membina pelajaran ini untuk memberi inspirasi kepada pembangunan infrastruktur kita dan melindunginya dari kegagalan besar-besaran.

Serangga sosial telah berkembang pelbagai penyelesaian untuk gangguan yang berbeza selama ribuan tahun. Cuba untuk mencuba pada rangkaian manusia sering mustahil dan tidak beretika, namun kita boleh mencuba secara langsung pada serangga sosial.

Ini bukannya mengatakan bahawa sistem serangga sosial adalah proksi untuk sistem manusia, tetapi dengan membandingkan banyak sistem serangga sosial, dengan mengkaji kajian kes manusia (biasanya dari hasil yang ditemukan selepas bencana alam) dan membangun simulasi, kita dapat mula memahami ciri umum yang menyumbang kepada daya tahan di pelbagai skala dan jenis gangguan.

Ini juga berlaku dalam kedua-dua cara. Dengan meminjam idea, alat dan konsep dari kerja daya tahan dalam bidang lain, seperti fizik, ekonomi dan kejuruteraan, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih besar tentang mekanik di belakang ketahanan serangga sosial.

Bersama-sama, ini dapat membawa kepada pemahaman yang lebih besar tentang daya tahan yang dapat digunakan untuk merancang infrastruktur manusia yang lebih baik.

Tentang Pengarang

Perbualanmiddleton elizaEliza Middleton, Associate Postdoctoral dalam Entomology dan Pengurusan Perosak Bersepadu, University of Sydney. Dia secara umumnya berminat dengan ekologi tingkah laku, dan telah mengembangkan penekanan khusus terhadap kelakuan kolektif, komunikasi dan daya tahan infrastruktur.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon