Hoe mieren hun weg door een doolhof vinden

Dit is een projekt van de HCC AIgg. De bedoeling van dit projekt is om er achter te komen of, en zo ja hoe, mieren hun weg door een doolhof kunnen vinden.

Het doolhof is een zgn. perfekt doolhof (geen afgesloten stukken, geen cirkelpaden), en wordt gemaakt volgens het depth-first algoritme zoals beschreven door Kees Vuik in de Computer!Totaal van maart 2001.

Het principe van Ant-based routing is als volgt. Iedere mier is een zeer simpel beestje zonder geheugen. Een mier kan zich dus geen "inwendige voorstelling" maken van hoe het doolhof in elkaar zit; zij kan zich zelfs niet herinneren of ze een bepaald punt of een bepaalde weg al eens eerder heeft gezien. Toch kunnen (volgens de theorie) de mieren er gezamenlijk in slagen een weg door het doolhof te vinden. Hoe doen ze dat? Waardoor is een hele kolonie nieren intelligenter dan de som van de afzonderlijke diertjes?

Het geheim is hierin gelegen, dat mieren voor elkaar geursporen achterlaten. Deze geursporen hebben een funktie als communicatiemiddel tussen de mieren en ook als lange-termijn geheugen. (Dit lijkt sterk op de rol van het schrift in de menselijke beschaving!)

Zoals gezegd, is ons doolhof een perfekt doolhof, bestaande uit een hoofdpad met diverse zijpaden. Die zijpaden kunnen ook weer zijpaden hebben, enzovoort; maar uiteindelijk lopen alle zijpaden dood, alleen het hoofdpad leidt ergens heen. De mieren worden aan het begin (linksboven) in het doolhof gezet; wanneer een mier aan het eind (rechtsonder) is aangeland, verdwijnt zij uit het doolhof, en wordt er een nieuwe mier aan het begin losgelaten. De mierenpopulatie is dus in principe constant. Verder hebben we aangenomen dat de mieren elkaar niet kunnen passeren.

Er in principe 2 manieren om een perfekt doolhof d.m.v. geursporen "op te lossen":

Dientengevolge hebben we ook twee varianten van de applet gemaakt: een geurvolgende en een geurmijdende versie. De versies verschillen ook in enkele andere opzichten, zoals het zichtbaar maken van de hoeveelheid geurstof, de verdampingssnelheid van de geurstof, en nog zo wat andere details. Het zal bij het bekijken van de applets duidelijk zijn, dat elk van beide varianten problemen heeft om eenduidig tot een oplossing te komen; t.z.t. zal in een vervolgprojekt geprobeerd worden het systeem te verbeteren, mogelijk door een combinatie van beide varianten.

Dit programma is ontwikkeld door de projektgroep Ant-Maze van de HCC AIgg: Dolf Eijkelboom, Patrick Molenaar, Peter Uilenreef, Jan Verveen en Gerard Vriens. Copyright (c) mei 2001.


Terug naar overzichtspagina eigen maaksels