(致谢：Radu Bercan/shutterstock) 在库尔特·冯内古特的反乌托邦小说《球员钢琴》中，事情变得有些尴尬。工业家保罗·普罗蒂厄斯博士乘坐一辆黑色政府豪华轿车经过一群“臭气熏天、落魄潦倒”的工人，他们已经无法在经济上与占据普罗蒂厄斯·伊利厄姆工厂的机器竞争。街上，大约有 40 名建筑工人正弯腰拿着铁锹和叉子，都盯着一个人填补一个两英尺宽的坑。有这么多闲散的人手，机器征服工厂也就不足为奇了！至少这是冯内古特传达的一个信息——还有他对人类尊严与工作之间联系的虚无主义评论。然而，与工业家的信条相反，无所事事地坐着可能是提高整个群体生产力的最佳方式之一，尤其是对于为蚁群挖掘的工蚁来说。这是佐治亚理工学院研究人员根据对火蚁群落挖掘作业的监测得出的反直觉结论。
建造一个蚁巢
佐治亚理工学院物理学教授丹尼尔·戈德曼和同事们监测了 30 只腹部涂有颜色的蚂蚁的活动，以识别每只蚂蚁。他们注意到，只有少数工蚁在挖掘，而其余的蚂蚁只是坐在爪子上。当一只忙碌的蚂蚁疲惫时，一只闲散的蚂蚁就会接替工作一段时间。有时一只工蚁会进入隧道，然后只是转过身来，没有搬运任何东西。低效，对吧？事实并非如此。当戈德曼的团队对这种明显的劳动不均进行数学建模时，他们发现 30% 的蚂蚁做了 70% 的工作，这实际上是它们劳动力最有效的利用方式。如果太多的蚂蚁加入挖掘工作，就会导致隧道交通堵塞和堵塞，而太少的蚂蚁工作也会阻碍生产力。通过调整工作和闲散蚂蚁的平衡，蚁群本能地找到了最大效率的最佳点。
机器人建筑队
事实证明，蚂蚁正在精心模拟所谓的交通流基本图，该图清晰地描绘了交通密度和车辆速度之间的联系。通过查看图表，您可以轻松计算速度和流量之间的最有效平衡。计量匝道和“雷克萨斯车道”是交通工程师用来使我们的通勤更接近基本图上“黄金分割点”的一些技巧。而且，正如《球员钢琴》中那样，这项研究对懒散效率的研究可能有助于提高群集机器人的实用性。研究人员构建了一个受蚂蚁启发的优化模型，然后将其加载到接受挖掘任务的自主机器人中。以蚂蚁为榜样，自主机器人避免了机械故障，并以尽可能节能的方式完成了工作。研究人员于周三在《科学》杂志上发表了他们的发现。研究人员表示，利用蚂蚁的逻辑来优化隧道挖掘机器人的自主群体运动，可以提高它们在灾难恢复、采矿甚至为行星探险家建造地下避难所方面的效率。另一方面，这些超高效的机器人群可能会将大量的血气方刚的劳动力派往重建与复垦团，让他们拿着铁锹和镐悠闲地度日，而看着别人完成工作。让我们希望是前者。
