什么蚁群可以教企业关于效率

2009年9月23日

蚂蚁 -http://www.flickr.com/photos/cyron// CC BY 2.0;

我的一个惊喜时，首先学习生物学是生活世界的渺小。毕竟，在这个星球上最丰富的生物是细菌，甚至在相对较小的俱乐部是动物王国中，大多数的生物是节肢动物，节肢动物和86％的昆虫。

我们往往忘记了这些动物是如何成功的，但是，正如我们说，在罗得岛的我的家乡州的蚊子，“他们是小...但他们是有组织的！”

它是一种特定类型昆虫的组织，但是，已成为一种新的科学范式的典范。这是“超级有机体”和我们自己的行为的模仿继续为可持续发展的设计大有前途。

在我的最后一篇文章我写的经验教训，从土堆建设白蚁建筑师米克·皮尔斯已经学会并应用于高层写字楼气候控制。虽然模仿白蚁架构，以节省能源结构已经取得了一些令人印象深刻的结果，有更多来自这些生物是密切相关的是第三学习关键参数，信息。

这些微小的生物管理到25英尺高的构建结构。他们共同抚养孩子，农场，狩猎和发动战争。要做到这一点，他们维持秩序，并向上数以百万计的永久社区。他们是如何做到这与大脑猪头的大小？当然他们的通信网络必须是令人难以置信的复杂，它是......，它不是。

白蚁，蜜蜂，蚂蚁和黄蜂都属于所谓的完全社会性（“真正的社会”）的昆虫。要在生物学家意义上的真正的社会社会要具备三个基本特征：成人成员必须被划分成那些谁复制和那些谁不;这些成年人必须通过在同一窝两代或多代并存;和非复制机（或那些复制以下）必须尊老爱幼。正如你可能已经猜到，因为他们延续的基因库那么好所有这些属性都成活了自然选择的数字游戏。

这些社区的“超级有机体”，由威廉·莫顿·惠勒在20世纪20年代创造的一个词，由著名生物学家E.O.讨论威尔逊在他的最新著作与贝尔·霍多布勒，“超有机体的：昆虫社会的美丽，优雅和陌生感。”

这是动物的这些殖民地的写照，因为他们主宰我们的地球世界，占比超过1000万个人。事实上，威尔逊估计，其全球的重量大约等于其他优等生，智人。更关键的是，这个名字也预示着更多的系统性特征。菌落，而不是个别，是什么功能作为一个单元，适应变化，并保持和延续。因此，威尔逊认为，这些社会是完美的窗户进入“生物组织到另一级的出现。”

出现是生物组织的一个重要特征。从原子到生物圈层次的嵌套的尺度内，生活表现出这样的原则：整个系统不能由自己部分的检查来解释，因为他们的产品，而不是总和，这些部件。最终的公式和产物，因此，包含这些部分的阵列，关系和相互作用的复杂性。突发性是自然界的普遍现象，从DNA到生态系统。你的思想，例如，不能由神经元的分析说明;它所谓的束缚性，使其成为一个完全不同的新现象。

这个土丘建筑白蚁群也是一个很好的例子。一个复杂的，许多部分结构上升的个体建筑商中的任何一个，全拱形隧道，苗圃，培育室和通风井的2500倍的高度。内，不同种姓倾向于年轻，复制，农场木耳，保持通风，建设，维修和保卫巢穴。

如果我们以类似的方式要建造这样的结构能不蓝图，建筑师，工程师或施工经理来完成。事实上，没有人会负责。每个技工会用简单的操作“如果 - 那么”规则，只关心他的小组预行动。他是如何选择这些行动将是基于另一个小组上下文情景。

通常，一些工人的行动将引发其他人的工作方案。如果木匠感觉到有太多自己的三楼，他们中的一些人会选择管道。当弯道完成也许是工作的船员将开始向上构建。随着时间的推移，这些地方的行动将产生一个全球性的结果。如果按比例做的，该建筑将几乎3英里高......，哦，是的，它会作出的污垢与工人自己吐（和其他废弃物）混合。

这是自组织，并在昆虫社会这是因为两两件事：决定与他们的专业技能，确定每个人将如何向对方和响应行动，一些环保可能性种姓和行为算法发展的算法。每时每刻通信通过信息素，昆虫世界的化学信息出现。在一个较高的水平，算法本身发展通过自然选择的过程中，就像非超生物体的性状做。

这的确是一个成功的策略。虽然这些类型的社会只占2是世界上昆虫种类％，但占生物质的一半以上。这些昆虫社会“......说明，通过成千上万的例子，如何分工可以用灵活的行为模式进行制作，实现了工作组的最佳效率。”

这并不奇怪，这样一个成功的和令人着迷的策略应该已经获得了我们的注意。在过去的几十年中，“自下而上”的逻辑一直是人工智能，控制论，生理学，电信，管理和物流领域方兴未艾。互联网搜索，市场预测，客户偏好，车辆调度和统筹管理都从完全社会性昆虫的组织模式中受益。其原因是，它的工作原理：在许多情况下，因为它的简单，适应性和鲁棒性优于我们传统的“自上而下”的方法，尤其是在复杂的系统。

举个例子，像工人和材料的路由到工作现场。Icosystem剑桥，马萨诸塞州，已使用所谓的进化计算组织现场工作人员用于石油和天然气钻探。在审查的时间表，顾问采用基于蚂蚁的觅食行为的算法，以及额定路线基于类似的反馈机制。与其寻找食物，然而，该公司希望找到效率：最短的路线，最低的供货价格，最快的交货期，充分就业的工人。只有通过分析（和优化）所有的因素加在一起，可以在公司寻找新的储蓄。通常选择当天的路线并没有最接近材料供应，但总体来说，是最便宜的。

同样的，Soutwest航空公司想提高其在当地的平面路线的效率。它使用基于蚂蚁仿真模型，用于跟踪飞机，就像在信息素蚂蚁离开，告知其路径的每个代理和它的那些家伙剂。因此，最佳路线大门被教训和记忆以及该公司能够消除浪费时间和金钱。

群体智慧也正在探索通过沃尔沃在2020年开发了伤病防弹车在这种情况下，蝗虫，而不是蚂蚁，正在研究他们的能力，以避免碰撞，而在数百万组飞行。他们通过视觉直接输入到他们的翅膀飞行近时调节连接神经电路做到这一点。沃尔沃希望这“感觉输入路由方法”可以调和我们在制造目前的技术限制，并投入使用。避免崩溃，并通过自动转向减轻他们打破将与其他功能这款车未来的结合。如果成功，这将是汽车安全的一个重大突破，利用信息，而不是能源或材料，以保持乘客的安全。

该超级有机体模型的影响超出了运营的效率，因为它提供了生长和控制扩大的范例。新的市场和解决方案可以通过研究决定整体效果的个人行为被发现。增长可以管理并以新的方式维持。跨学科的协调，所以在解决复杂的系统问题，重要的是，可以扩大。最后，全新的形式可以使用这些模型进行探讨。事实上，建筑师现在正在做的是，它正在改变我们的建筑是什么概念。这是我会写的下一次。