Муравьиные маршруты и проблемы дорожных пробок

25.01.2025

Пробки на дорогах - одна из серьезнейших проблем современных городов, приводящая к потерям времени, экономическим убыткам и загрязнению окружающей среды. В поисках решений этой сложной задачи ученые все чаще обращаются к природе, и одним из самых неожиданных источников вдохновения оказались обычные муравьи.

Исследователи из Университета Тренто, используя алгоритмы глубокого обучения, изучили движение муравьев на тропах и обнаружили уникальные коллективные стратегии, позволяющие им эффективно перемещаться даже при высокой плотности. Оказалось, что муравьи избегают пробок благодаря трем основным принципам: формированию взводов, соблюдению постоянной скорости и отсутствию обгона. Эти простые, но эффективные правила могут стать ключом к решению транспортных проблем в городах.

Полученные результаты предлагают использовать естественные принципы, которыми руководствуются муравьи, для разработки систем движения автономных транспортных средств (CAV). Подобно тому, как муравьи взаимодействуют друг с другом с помощью феромонов, автономные автомобили могут использовать современные коммуникационные технологии для координации движения. Это позволит формировать взводы с минимальными промежутками, что значительно повысит скорость и эффективность транспорта, одновременно снизив выбросы вредных веществ в атмосферу.

Конечно, исследование имеет свои ограничения. Оно было сосредоточено на одном виде муравьев и одном участке прямой тропы, без сложных перекрестков и разветвлений. Кроме того, выводы пока носят теоретический характер, поскольку реальные данные для CAV-технологий пока отсутствуют. Тем не менее, это исследование наглядно демонстрирует потенциал природы как источника вдохновения для создания более эффективных и устойчивых транспортных систем.

Возможность применения принципов, которыми руководствуются муравьи, в транспортной сфере открывает новые перспективы для борьбы с дорожными пробками. Создание интеллектуальных транспортных систем, способных адаптироваться к изменяющимся условиям и оптимизировать движение потоков, может стать революционным шагом на пути к решению транспортных проблем в городах будущего.

Изучение поведения муравьев может дать ценные знания и подсказать оригинальные решения для создания более эффективных и экологически чистых транспортных систем. Этот междисциплинарный подход, объединяющий биологию, информатику и транспортное проектирование, может стать ключом к созданию городов, свободных от пробок и загрязнения. Возможно, в самом ближайшем будущем мы сможем увидеть, как принципы, подсмотренные у муравьев, будут реализованы в интеллектуальных транспортных системах, делая нашу жизнь более комфортной и экологически безопасной.

<< Назад: Сновидения животных во время спячки 26.01.2025

>> Вперед: Влияение тени на рост растения 25.01.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Трехмерные изображения можно потрогать 26.07.2015 Японская компания Burton Inc совместно с учеными из Токийского, Цукубского, Уцуномийского и Нагойского технического университетов разработала технологию демонстрации трехмерных изображений Fairy Lights, которая формирует объект из капель плазмы с помощью фемтосекундного лазера прямо в воздухе. Предыдущей разработкой Burton Inc был лазерный проекционный дисплей Aerial Burton, который демонстрировал трехмерные изображения и текст в пространстве. Теперь технология создания объемных пикселей, или вокселей, из ионизированного газа сверхкороткими импульсами лазера позволила сделать изображения осязаемыми. Плазменные воксели формируются путем ионизации воздуха в фокальной точке с помощью множества предельно коротких импульсов инфракрасного лазера, проходящего через 3D-сканер с варифокальным объективом. В микроскопической капле плазмы излишки энергии выделяются в виде фотонов голубого цвета. Объемные пиксели исчезают довольно быстро, поэтому для поддержания устойчивого изображения лазер должен выдавать несколько сотен тысяч импульсов в секунду. До недавнего времени такие картинки потрогать было невозможно, потому что воздействие лазера приводило к ожогу. В новой системе Fairy Lights используются фемтосекундные лазеры, продолжительность импульсов которых настолько коротка, что они не успевают нанести никаких повреждений человеку. Плазма становится ярче от прикосновения, а генерируемые лазером ударные волны вызывают осязательные ощущения. Плазма обеспечивает визуальную и тактильную обратную связь, а трехмерные изображения могут служить индикаторами или пространственными органами управления. Инженеры Burton Inc считают, что их технология может привести к созданию полноценных сенсорных 3D-дисплеев.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025