מאת: מאיה גבעון
בחודש שעבר סיפרנו על קבלת החלטות משותפת בקרב דבורים, המגיעות להסכמה - אם לא בקונצנזוס לפחות באופן שיתופי ודמוקרטי - לגבי מקום חדש מתאים להקמת כוורת. עולם החרקים מספק דוגמאות רבות ומרתקות לאופן שבו מתקבלות החלטות בקבוצות גדולות, במיוחד כשמדובר בהחלטות הרות גורל, האמורות להתקבל תוך זמן קצר ובתנאי חוסר וודאות – אתגר שגם חברות אנושיות "מתקדמות" מתקשות לעמוד בו.
תנאים אלה מאפיינים זירות שיש בהן התמודדות ראשונית עם אסונות שונים. לאחר פיגוע טרור או אסון טבע (רעידת אדמה, צונאמי וכדומה), גם בחברות מתורגלות ביותר, נוצרים תנאים קשים של בילבול, מחסור במידע, מידע סותר, מחסור במשאבים, לחץ זמן וצורך בתגובה מהירה ומאורגנת על מנת לאפשר הצלת חיי אדם. למרבה הצער, תחקירים רבים שנעשו על התמודדות כוחות הצלה בזירות אסון, מראים כי תפקוד הכוחות נפגע באופן משמעותי כתוצאה מקשיים בשיתוף פעולה ביניהם ברגע האמת. הכוחות בשטח לרוב מורכבים מיחידות שונות שאינן פועלות יחד בשגרה, ולמרות שקיימים בידיהם אמצעים טכנולוגיים המאפשרים תקשורת ביניהם, (בשעה שרשתות התקשורת הרגילות קורסות בדרך כלל), מתאפיינת התקשורת בחוסר אמון, הפוגע באופן משמעותי ביכולתם של הכוחות לעבוד יחד באופן אפקטיבי.
זה היה האתגר שניצב בפני צוות חוקרים מאוניברסיטת אילינוי, והם פיתחו תוכנה, שמטרתה לסייע לכוחות פינוי והצלה בקו הראשון לשפר את שיתוף הפעולה ביניהם על ידי הגברת האמון בתקשורת ביניהם. המודל הביומימטי שהיווה את ההכוונה לפיתוח המודל הממוחשב היה קבלת החלטות במושבת נמלים.
חרקים רבים החיים במושבות חיים במבנה מאורגן, שנדמה כאילו הוא נשלט באופן ריכוזי, אך למעשה הוא מבוזר לחלוטין, ואין בו מנהיג ברור. גם "המלכה" (כינוי שהוענק כמובן מתוך נקודת מבט אנושית, ויכול באותה מידה להיות "האימא" או "המטילה"), היא למעשה פרט בודד במושבה, פרט שבאחריותו המשך השושלת, אך אין לו כמעט שום תפקיד אחר.
כיצד "יודעות" הנמלים הפועלות מהן המשימות שצריכות להתבצע בכל רגע, וכיצד הן מחלקות את העבודה ביניהן בצורה כל-כך יעילה? מחקרים רבים מוקדשים לאופן ההתנהלות ולקבלת ההחלטות בקני נמלים, הן לגבי חלוקת העבודה והן לגבי התהליך היעיל של מציאת המזון והובלתו אל הקן. מתברר שנמלים פועלות על סמך מידע נקודתי מקומי, וכל נמלה מקבלת החלטה באופן עצמאי על פי חוקיות פשוטה.
על מנת לתקשר, מפרישות נמלים פרומון ספציפי, שתפקידו ליידע את הנמלים האחרות. לא כל הנמלים מגיבות לפרומון זה באופן זהה. כל נמלה בוחרת אם להגיב לפרומון על ידי אימוץ דפוס התנהגות מסוים והפרשת פרומון זהה כדי להגביר את האות, או להתעלם ממנו. החלטה זו מוטה על פי ריכוז הפרומון אליו נחשפה הנמלה, ובסף רגישות משתנה. המודל המוצע עבור כוחות הצלה מתייחס לכוחות הפועלים בשטח כאל סנסורים, שאמינות המידע שהם מעבירים גדל ככל שגובר שיתוף הפעולה ביניהם. כל אחד יכול מהם יכול לבחור אם לפעול על פי המידע המגיע אליו ובכך להגביר את אמינותו - או לדחות אותו. התוכנה שפותחה מבקשת לשקף את האמון הנבנה בין הכוחות במטרה להגביר אותו, ובכך לסייע להם לשתף פעולה בזמן חירום.
התנהגות מושבת חרקים דומה להתנהלות של רשתות מחשבים ללא מרכז יחיד או ללא ידע כללי על כלל הרשת. כל "פרט" בקבוצה יכול לבחור בחירה פשוטה (בינארית) בלבד, אך המורכבות בהתנהגות מושבת נמלים (כמו גם בחברות של חרקים חברתיים אחרים), מתגלה ברמת הקבוצה: סיכום מכלול ההחלטות הפשוטות של הפרטים יוצר התנהגות מורכבת ברמת הקבוצה. כלל זה זכה לכינוי "אינטליגנצית הנחיל" (swarm intelligence), והוא מהווה בסיס לאלגוריתמים רבים המשמשים, בין היתר, לייעול שינוע המטענים של חברות תעופה, לאלגוריתם תקשורת ואף לאיסוף הזמנות של לקוחות במחסני סחורות.
מקור הידיעה