Menselijke teams bezwijken vaak onder het gewicht van hun eigen aantallen. Voeg te veel mensen toe aan een project en je krijgt chaos. We gaan ervan uit dat het oude gezegde waar is: te veel koks bederven de bouillon.
Mieren niet.
Ze worden beter.
Ofer Feinerman, een gedragsecoloog aan het Weizmann Institute of Science, begon te kijken hoe mieren asymmetrisch voedsel terug naar het nest brachten. Het zag er efficiënt uit. Zo efficiënt zelfs dat hij zich afvroeg of de ‘te veel koks’-regel wel van toepassing is op insecten.
Het antwoord, gepubliceerd in het Journal of the Royal Society Interface, is nee.
Het toevoegen van meer mieren zorgt niet alleen voor meer spiermassa. Het voegt mogelijkheden toe. Grote groepen kunnen complexe uitdagingen aan die kleine squads eenvoudigweg niet aankunnen.
Hoe mieren hun intelligentie opschalen
Om dit te testen liet het laboratorium niet alleen mieren in een stapel suiker vallen. Ze hebben een probleem bedacht.
Het team 3D-geprinte rekwisieten met specifieke vormen en gewichten. Om er zeker van te zijn dat de bokmieren (Paratrechina longicornis ) zich bekommerden, werden de voorwerpen een nacht in kattenvoer bewaard. De geur was onweerstaanbaar.
Toen kwamen de doolhoven.
Lasergesneden labyrinten met verschillende moeilijkheidsgraden. De mieren werden binnen geplaatst. De sleutel hier was controle. Het gewicht van de objecten schaalde consistent met het aantal mieren.
Waarom? Om de samenwerking te isoleren. Als de last zwaarder werd maar de mieren hetzelfde bleven, zou je alleen maar de vermoeidheid meten. Door beide op te schalen kon het team van Feinerman coördinatie meten.
Ze lieten de met aas beladen doolhoven achter bij de nesten. Daarna filmden ze.
Welke groepen slagen?
Kleine doolhoven? Eenvoudig.
Bijna elke groepsgrootte, ongeacht het aantal leden, navigeerde over de eenvoudige paden met kleine voorwerpen. Geen duidelijk voordeel voor de grotere aantallen hier.
Maar verander de variabelen en de dynamische verschuivingen.
Vergroot de complexiteit van het doolhof. Verhoog het laadgewicht. Plotseling begonnen de kleine groepen te zwaaien. Ze konden niet synchroniseren. De grotere teams? Ze bloeiden.
Grotere mierenkolonies waren veel efficiënter.
Dit hield stand, zelfs toen de zwaartekracht een factor werd. Toen de manoeuvres van de mieren vereisten dat ze rekening moesten houden met fysieke krachten in plaats van alleen met brute kracht, presteerden de grote groepen nog steeds beter dan de kleine.
Het gaat niet alleen om kracht. Het gaat over gedistribueerde probleemoplossing.
Kunnen machines mierenwijsheid nabootsen?
Het team van Feinerman stopte niet bij de biologie. Ze voerden computersimulaties uit.
Kunnen machine learning-programma’s dezelfde doolhoven aan door fysieke theorieën en krachten toe te passen?
De resultaten boden een kijkje in waarom de koloniën werken.
Eenvoudige op zwaartekracht gebaseerde modellen werkten voor de eenvoudige puzzels. Zoals Feinerman het verwoordde:
“Als je het doolhof zou nemen… het zou kantelen en het hele ding zou schudden, zou [de] lading er uiteindelijk uit vallen.”
Dat is natuurkunde. Voorspelbaar. Statisch.
Maar de complexe doolhoven? Die faalden onder eenvoudige zwaartekrachtmodellen.
Om de moeilijkere scenario’s op te lossen, moest de simulatie ‘mierachtige’ eigenschappen introduceren. Concreet een gedistribueerd karakter. De zwaartekracht werkte niet op één enkel massamiddelpunt. Het beïnvloedde elke paar seconden verschillende punten op het object.
De mieren berekenen niet. Ze reageren. Lokaal. Tegelijkertijd.
Waarom het geen Hive Mind is
Hier is de valkuil: kijken hoe mieren samenwerken, voelt als het kijken naar één brein.
Het is verleidelijk om het een bijenkorfgeest te noemen. Een collectief bewustzijn.
Het onderzoek van Feinerman komt hierop terug.
Uit de simulaties bleek dat de mieren geen gebruik maken van geavanceerde cognitie. Ze gebruiken eenvoudige regels.
“De mieren hebben zo’n [externe] afstemming niet nodig en lijken dezelfde regels te gebruiken… zonder enige informatie van buitenaf.”
Vergelijk dat eens met de machine learning-programma’s. Ze hadden aanpassingen van buitenaf nodig. Ontwerpers moesten de code aanpassen aan het specifieke doolhof.
De mieren? Ze liepen gewoon.
De bevindingen suggereren dat mierenkolonies hun vindingrijkheid schalen op basis van hun grootte, ja. Maar het is opkomend gedrag, geen gecentraliseerde intelligentie. Elke mier is willekeurig. Onwetend.
Ze zijn afhankelijk van lokale interacties.
Dit onderscheid is van belang voor kunstmatige intelligentie. We zoeken vaak naar mensachtige logica in onze algoritmen. Maar de mieren bieden een ander pad. Een pad waarvoor geen centrale commandant nodig is. Of een programmeur.
Gewoon regels. En cijfers.
Het doolhof is nog steeds open. De vraag is of onze huidige samenwerkingsmodellen zich kunnen aanpassen aan deze chaotische, gedistribueerde efficiëntie. Of als we blijven proberen vierkante pinnen in ronde gaten te passen.
De mieren weten het antwoord al. We zijn net aan het inhalen.
