ABOUT THE SPEAKER
Deborah Gordon - Ecologist
By studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves.

Why you should listen

Ecologist Deborah M. Gordon has learned that ant colonies can work without central control by using simple interactions like how often the insects touch antennae. Contrary to the notion that colonies are organized by efficient ants, she has instead discovered that evolution has produced “noisy” systems that tolerate accident and respond flexibly to the environment. When conditions are tough, natural selection favors colonies that conserve resources.

Her studies of ant colonies have led her and her Stanford colleagues to the discovery of the “Anternet,” which regulates foraging in ants in the same way the internet regulates data traffic. But as she said to Wired in 2013, "Insect behavior mimicking human networks ... is actually not what’s most interesting about ant networks. What’s far more interesting are the parallels in the other direction: What have the ants worked out that we humans haven’t thought of yet?" Her latest exploration: How do ants behave in space?

More profile about the speaker
Deborah Gordon | Speaker | TED.com
TED2014

Deborah Gordon: What ants teach us about the brain, cancer and the Internet

Дебора Гордон: Что мы можем узнать у муравьёв о мозге, раке и Интернете

Filmed:
1,481,089 views

Эколог Дебора Гордон изучает муравьёв везде, где только может их найти: в пустыне, в тропиках, в своей кухне... В этой изумительной речи она объясняет свою одержимость насекомыми, которых многие из нас прихлопнули бы с радостью, не раздумывая. Она доказывает, что жизнь муравьёв служит нам моделью для изучения множества проблем, включая болезни, технологии и человеческий мозг.
- Ecologist
By studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:13
I studyизучение antsмуравьи
0
1099
1619
Я изучаю муравьёв
00:14
in the desertпустыня, in the tropicalтропический forestлес
1
2718
3297
в пустыне, в тропическом лесу,
00:18
and in my kitchenкухня,
2
6015
1528
в моей кухне
00:19
and in the hillsхолмы around Siliconкремний Valleyдолина where I liveжить.
3
7543
4020
и на холмах вокруг
Силиконовой долины, где я живу.
00:23
I've recentlyв последнее время realizedпонял that antsмуравьи
4
11563
1676
Недавно я поняла, что муравьи
00:25
are usingс помощью interactionsвзаимодействия differentlyиначе
5
13239
2278
взаимодействуют по-разному
00:27
in differentдругой environmentsокружающая среда,
6
15517
1828
в разных условиях,
00:29
and that got me thinkingмышление
that we could learnучить from this
7
17345
2000
и это натолкнуло меня на мысль,
что с их помощью мы можем изучать
00:31
about other systemsсистемы,
8
19345
1555
другие системы,
00:32
like brainsмозги and dataданные networksсети that we engineerинженер,
9
20900
5588
такие как мозг и сети передачи данных,
которые мы создаём,
00:38
and even cancerрак.
10
26488
2846
и даже рак.
00:41
So what all these systemsсистемы have in commonобщий
11
29334
1752
Все эти системы объединяет
00:43
is that there's no centralцентральный controlконтроль.
12
31086
2857
отсутствие центра управления.
00:45
An antмуравей colonyколония consistsсостоит of sterileстерильный femaleженский пол workersрабочие --
13
33943
3820
Колония муравьёв состоит
из стерильных самок-рабочих,
00:49
those are the antsмуравьи you see walkingгулять пешком around —
14
37763
2386
муравьёв, которых мы видим вокруг,
00:52
and then one or more reproductiveрепродуктивный femalesженщины
15
40149
2156
и одной или более способной
к размножению матки,
00:54
who just layпрокладывать the eggsяйца.
16
42305
2103
которая только откладывает яйца.
00:56
They don't give any instructionsинструкции.
17
44408
2009
Они не дают никаких распоряжений.
00:58
Even thoughхоть they're calledназывается queensКвинс,
18
46417
1984
Несмотря на то,
что их называют королевами,
01:00
they don't tell anybodyкто-нибудь what to do.
19
48401
2165
они не сообщают никому, что делать.
01:02
So in an antмуравей colonyколония, there's no one in chargeзаряд,
20
50566
3276
Муравьиная колония, где нет управляющих,
01:05
and all systemsсистемы like this withoutбез centralцентральный controlконтроль
21
53842
2778
и подобные ей системы
без центра управления
01:08
are regulatedрегулируется usingс помощью very simpleпросто interactionsвзаимодействия.
22
56620
3919
регулируются простейшими взаимодействиями.
01:12
AntsМуравьи interactвзаимодействовать usingс помощью smellзапах.
23
60549
2727
Муравьи взаимодействуют через запахи.
01:15
They smellзапах with theirих antennaeусики,
24
63276
2187
Они чувствуют запах антеннами,
01:17
and they interactвзаимодействовать with theirих antennaeусики,
25
65463
2761
и они взаимодействуют при помощи антенн.
01:20
so when one antмуравей touchesприкосновений anotherдругой with its antennaeусики,
26
68224
3009
Когда один муравей соприкасается
с антеннами другого,
01:23
it can tell, for exampleпример, if the other antмуравей
27
71233
1607
он может узнать, например,
принадлежит ли другой муравей
01:24
is a nestmatenestmate
28
72840
1634
к тому же муравейнику,
01:26
and what taskзадача that other antмуравей has been doing.
29
74474
4236
и какие работы другой муравей выполняет.
01:30
So here you see a lot of antsмуравьи movingперемещение around
30
78710
3200
Тут вы видите множество муравьёв,
перемещающихся
01:33
and interactingвзаимодействующий in a labлаборатория arenaарена
31
81910
1933
и взаимодействующих
на лабораторной площадке,
01:35
that's connectedсвязанный by tubesтрубы to two other arenasарен.
32
83843
3438
которая соединена трубками
с двумя другими площадками.
01:39
So when one antмуравей meetsотвечает anotherдругой,
33
87281
2504
Когда один муравей встречает другого, —
01:41
it doesn't matterдело whichкоторый antмуравей it meetsотвечает,
34
89785
2089
неважно, какого муравья он встречает, —
01:43
and they're actuallyна самом деле not transmittingпередачи
35
91874
1885
в действительности они не передают
01:45
any kindсвоего рода of complicatedсложно signalсигнал or messageсообщение.
36
93759
3465
каких-то сложных сигналов или сообщений.
01:49
All that mattersвопросы to the antмуравей is the rateставка
37
97224
2111
Важно для муравья только место,
01:51
at whichкоторый it meetsотвечает other antsмуравьи.
38
99335
2821
в котором он встречает других муравьёв.
01:54
And all of these interactionsвзаимодействия, takenвзятый togetherвместе,
39
102156
2757
И все эти взаимодействия, вместе взятые,
01:56
produceпроизводить a networkсеть.
40
104913
2505
образуют сеть.
01:59
So this is the networkсеть of the antsмуравьи
41
107418
2210
Это и есть муравьиная сеть,
02:01
that you just saw movingперемещение around in the arenaарена,
42
109628
2644
которую вы только что видели
перемещающейся по площадке,
02:04
and it's this constantlyпостоянно shiftingпереключение networkсеть
43
112272
3287
и это постоянно перемещающаяся сеть
02:07
that producesпроизводит the behaviorповедение of the colonyколония,
44
115559
2520
определяет поведение колонии,
02:10
like whetherбудь то all the antsмуравьи are hidingпрячется insideвнутри the nestгнездо,
45
118079
2881
как то, прячутся ли все муравьи
внутри муравейника,
02:12
or how manyмногие are going out to forageфураж.
46
120960
2694
и сколько из них собирается
на поиски пропитания.
02:15
A brainголовной мозг actuallyна самом деле worksработает in the sameодна и та же way,
47
123654
1759
На самом деле, так же работает и наш мозг,
02:17
but what's great about antsмуравьи is
48
125413
1500
но в муравьях прекрасно то,
02:18
that you can see the wholeвсе networkсеть as it happensпроисходит.
49
126913
4867
что вы можете наблюдать всю сеть целиком.
02:23
There are more than 12,000 speciesвид of antsмуравьи,
50
131780
3100
Существует более 12 000 видов муравьёв
02:26
in everyкаждый conceivableмыслимый environmentОкружающая среда,
51
134880
2125
в любой возможной среде,
02:29
and they're usingс помощью interactionsвзаимодействия differentlyиначе
52
137005
2649
и они используют взаимодействие
по-разному,
02:31
to meetвстретить differentдругой environmentalэкологическая challengesпроблемы.
53
139654
2768
чтобы успешно противостоять
условиям среды.
02:34
So one importantважный environmentalэкологическая challengeвызов
54
142422
2305
Одна из сложных задач окружающей среды,
02:36
that everyкаждый systemсистема has to dealпо рукам with
55
144727
1870
с которой сталкивается каждая система, —
02:38
is operatingоперационная costsрасходы, just what it takes
56
146597
2083
это затраты на поддержание
жизнедеятельности, те, что нужны
02:40
to runбег the systemсистема.
57
148680
2265
для поддержания работы системы.
02:42
And anotherдругой environmentalэкологическая challengeвызов is resourcesРесурсы,
58
150945
2548
И другая проблема, которую ставит
окружающая среда, — это ресурсы,
02:45
findingобнаружение them and collectingсбор them.
59
153493
2336
их поиск и сбор.
02:47
In the desertпустыня, operatingоперационная costsрасходы are highвысокая
60
155829
2783
В пустыне затраты на поддержание
жизнедеятельности высоки,
02:50
because waterводы is scarceдефицитный,
61
158612
1773
потому что вода в дефиците,
02:52
and the seed-eatingСемя поедание antsмуравьи that I studyизучение in the desertпустыня
62
160385
2499
и муравьи-семяеды,
которых я изучала в пустыне,
02:54
have to spendпроводить waterводы to get waterводы.
63
162884
2900
должны потратить воду, чтобы добыть её.
02:57
So an antмуравей outsideза пределами foragingфуражировка,
64
165784
2139
Муравей, находясь снаружи в поисках пищи,
02:59
searchingпоиск for seedsсемена in the hotгорячий sunсолнце,
65
167923
2037
ищет семена под палящим солнцем,
03:01
just losesтеряет waterводы into the airвоздух.
66
169960
2007
тем самым теряя воду,
испаряющуюся в воздух.
03:03
But the colonyколония getsполучает its waterводы
67
171967
1664
Но колония получает воду
03:05
by metabolizingметаболизировать the fatsжиры out of the seedsсемена
68
173631
1766
в процессе преобразования жиров из семян,
03:07
that they eatесть.
69
175397
1934
которые они едят.
03:09
So in this environmentОкружающая среда, interactionsвзаимодействия are used
70
177331
3159
В данных условиях среды
взаимодействие нужно
03:12
to activateактивировать foragingфуражировка.
71
180490
1549
для сбора пищи.
03:14
An outgoingисходящий foragerфуражир doesn't go out unlessесли
72
182039
2264
Собирающийся на поиски муравей-сборщик
не выйдет до тех пор,
03:16
it getsполучает enoughдостаточно interactionsвзаимодействия with returningвозврате foragersфуражиров,
73
184303
2573
пока не получит достаточно информации
от вернувшихся сборщиков.
03:18
and what you see are the returningвозврате foragersфуражиров
74
186876
1990
Тут вы видите возвращающихся сборщиков,
03:20
going into the tunnelтоннель, into the nestгнездо,
75
188866
1824
проходящих по туннелю в муравейник,
03:22
and meetingвстреча outgoingисходящий foragersфуражиров on theirих way out.
76
190690
2636
которые встречают выходящих сборщиков
на своём пути.
03:25
This makesмарки senseсмысл for the antмуравей colonyколония,
77
193326
1623
Это очень важно для колонии,
03:26
because the more foodпитание there is out there,
78
194949
2323
потому что чем больше пищи снаружи,
03:29
the more quicklyбыстро the foragersфуражиров find it,
79
197272
1851
тем быстрее сборщики найдут её,
03:31
the fasterБыстрее they come back,
80
199123
1236
и тем быстрее они вернутся,
03:32
and the more foragersфуражиров they sendОтправить out.
81
200359
2801
и тем больше сборщиков они смогут послать.
03:35
The systemсистема worksработает to stayоставаться stoppedостановился,
82
203160
2507
Работа системы неумолимо продолжается
03:37
unlessесли something positiveположительный happensпроисходит.
83
205667
2015
до тех пор, пока не произойдут улучшения.
03:39
So interactionsвзаимодействия functionфункция to activateактивировать foragersфуражиров.
84
207682
3881
Таким образом, взаимодействия
запускают процесс поиска пищи.
03:43
And we'veмы в been studyingизучение
the evolutionэволюция of this systemсистема.
85
211563
2907
Мы изучали развитие этой системы.
03:46
First of all, there's variationизменение.
86
214470
1091
Во-первых, есть различия.
03:47
It turnsвитки out that coloniesколонии are differentдругой.
87
215561
2479
Оказывается, колонии бывают разными.
03:50
On dryсухой daysдней, some coloniesколонии forageфураж lessМеньше,
88
218040
2696
В засушливые дни некоторые колонии
ищут пищу менее активно,
03:52
so coloniesколонии are differentдругой in how
89
220736
1505
поэтому колонии различны в том,
03:54
they manageуправлять this trade-offкомпромисс
90
222241
1354
как они выбирают оптимальное соотношение
03:55
betweenмежду spendingрасходы waterводы to searchпоиск for seedsсемена
91
223595
3168
между тратой воды на поиск семян
03:58
and gettingполучение waterводы back in the formформа of seedsсемена.
92
226763
3320
и получением воды в виде семян.
04:02
And we're tryingпытаясь to understandПонимаю why
93
230083
1719
И мы пытаемся понять, почему
04:03
some coloniesколонии forageфураж lessМеньше than othersдругие
94
231802
2140
некоторые колонии ищут пищу
меньше, чем другие,
04:05
by thinkingмышление about antsмуравьи as neuronsнейроны,
95
233942
2325
рассматривая муравьёв как нейроны,
04:08
usingс помощью modelsмодели from neuroscienceневрология.
96
236267
2338
используя модели нейробиологии.
04:10
So just as a neuronнейрон addsдобавляет up its stimulationстимуляция
97
238605
2674
Как только нейрон получает сигналы
04:13
from other neuronsнейроны to decideпринимать решение whetherбудь то to fireОгонь,
98
241279
2006
от других нейронов, он решает,
передавать ли возбуждение;
04:15
an antмуравей addsдобавляет up its stimulationстимуляция from other antsмуравьи
99
243285
2885
муравей получает сигналы
от других муравьёв
04:18
to decideпринимать решение whetherбудь то to forageфураж.
100
246170
2023
и решает, отправляться ли на поиски пищи.
04:20
And what we're looking for is whetherбудь то there mightмог бы be
101
248193
1637
Мы ищем наличие возможности
04:21
smallмаленький differencesразличия amongсреди coloniesколонии
102
249830
1992
небольших отличий среди колоний
04:23
in how manyмногие interactionsвзаимодействия eachкаждый antмуравей needsпотребности
103
251822
3314
в том, сколько взаимодействий
нужно каждому муравью
04:27
before it's willingготовы to go out and forageфураж,
104
255136
1926
для того, чтобы он отправился
на поиски пропитания,
04:29
because a colonyколония like that would forageфураж lessМеньше.
105
257062
3767
так как подобная колония
получит меньше пищи.
04:32
And this raisesповышения an analogousаналогичный questionвопрос about brainsмозги.
106
260829
3139
И тут появляется
аналогичный вопрос о мозге.
04:35
We talk about the brainголовной мозг,
107
263968
1412
Мы говорим о мозге,
04:37
but of courseкурс everyкаждый brainголовной мозг is slightlyнемного differentдругой,
108
265380
2890
но, конечно, каждый мозг
немного отличается,
04:40
and maybe there are some individualsиндивидуумы
109
268270
1379
и, возможно, есть такие люди
04:41
or some conditionsусловия
110
269649
1319
и такие условия,
04:42
in whichкоторый the electricalэлектрический propertiesсвойства of neuronsнейроны are suchтакие
111
270968
3222
в которых электрические
свойства нейронов таковы,
04:46
that they requireтребовать more stimulusстимул to fireОгонь,
112
274190
3870
что им требуется больше сигналов
для возбуждения,
04:50
and that would leadвести to differencesразличия in brainголовной мозг functionфункция.
113
278060
3726
и это может привести
к различиям в работе мозга.
04:53
So in orderзаказ to askпросить evolutionaryэволюционный questionsвопросов,
114
281786
2334
Чтобы задавать вопросы о развитии,
04:56
we need to know about reproductiveрепродуктивный successуспех.
115
284120
2679
нам сначала нужно знать
об успехах в размножении.
04:58
This is a mapкарта of the studyизучение siteсайт
116
286799
2325
Это карта исследуемого региона,
05:01
where I have been trackingотслеживание this populationНаселение
117
289124
2553
на которой я прослеживала популяцию
05:03
of harvesterуборочная машина antмуравей coloniesколонии for 28 yearsлет,
118
291677
3293
муравьёв-жнецов в течение 28 лет,
05:06
whichкоторый is about as long as a colonyколония livesжизни.
119
294970
2262
это примерно столько,
сколько живёт колония.
05:09
Eachкаждый symbolсимвол is a colonyколония,
120
297232
2099
Каждый круг — это колония.
05:11
and the sizeразмер of the symbolсимвол is
how manyмногие offspringотпрыск it had,
121
299331
3266
Размер круга показывает размер потомства.
05:14
because we were ableв состоянии to use geneticгенетический variationизменение
122
302597
1913
Мы смогли проследить
генетические изменения
05:16
to matchсовпадение up parentродитель and offspringотпрыск coloniesколонии,
123
304510
2711
для сравнения родительских
и дочерних колоний,
05:19
that is, to figureфигура out whichкоторый coloniesколонии
124
307221
3297
и мы выяснили, какие колонии
05:22
were foundedоснованный by a daughterдочь queenКоролева
125
310518
1925
были созданы дочерьми королев
05:24
producedпроизведенный by whichкоторый parentродитель colonyколония.
126
312443
2068
и от каких родительских колоний.
05:26
And this was amazingудивительно for me, after all these yearsлет,
127
314511
2002
И каково было моё изумление
после всех этих лет
05:28
to find out, for exampleпример, that colonyколония 154,
128
316513
3128
выяснить, например, что колония 154,
05:31
whomкого I've knownизвестен well for manyмногие yearsлет,
129
319641
2176
которую я хорошо знала многие годы,
05:33
is a great-grandmotherпра-прабабушка.
130
321817
1819
является прабабушкой.
05:35
Here'sВот her daughterдочь colonyколония,
131
323636
1740
Вот её дочерняя колония,
05:37
here'sвот her granddaughterвнучка colonyколония,
132
325376
2684
а вот её колония-внучка,
05:40
and these are her great-granddaughterПравнучка coloniesколонии.
133
328060
2392
а вот её колонии-правнучки.
05:42
And by doing this, I was ableв состоянии to learnучить
134
330452
2025
В результате я смогла установить,
05:44
that offspringотпрыск coloniesколонии resembleпоходить parentродитель coloniesколонии
135
332477
3283
что колонии-потомки похожи
на свои родительские колонии
05:47
in theirих decisionsрешения about whichкоторый daysдней are so hotгорячий
136
335760
2217
в своём решении, какой день
считать засушливым
05:49
that they don't forageфураж,
137
337977
1778
и не идти на поиски пищи;
05:51
and the offspringотпрыск of parentродитель coloniesколонии
138
339755
1464
потомки родительских колоний
05:53
liveжить so farдалеко from eachкаждый other that the antsмуравьи never meetвстретить,
139
341219
2906
живут настолько далеко друг от друга,
что муравьи никогда не встречаются,
05:56
so the antsмуравьи of the offspringотпрыск colonyколония
140
344125
2289
поэтому муравьи колоний-потомков
05:58
can't be learningобучение this from the parentродитель colonyколония.
141
346414
2244
не могут научиться этому
у родительских колоний.
06:00
And so our nextследующий stepшаг is to look
142
348658
1381
И наш следующий шаг — это поиск
06:02
for the geneticгенетический variationизменение
underlyingлежащий в основе this resemblanceсходство.
143
350039
5276
генетических изменений,
отвечающих за это сходство.
06:07
So then I was ableв состоянии to askпросить, okay, who'sкто doing better?
144
355315
4125
Тогда я могла бы спросить: кому же лучше?
06:11
Over the time of the studyизучение,
145
359440
1460
Во время моего изучения,
06:12
and especiallyособенно in the pastмимо 10 yearsлет,
146
360900
1465
особенно последние 10 лет,
06:14
there's been a very severeсерьезный and deepeningуглубление droughtзасуха
147
362365
3308
была жесточайшая и затяжная засуха
06:17
in the Southwesternюго-западный U.S.,
148
365673
2127
на юго-западе США,
06:19
and it turnsвитки out that the
coloniesколонии that conserveконсервировать waterводы,
149
367800
3053
и оказалось, что колонии,
сохранившие воду,
06:22
that stayоставаться in when it's really hotгорячий outsideза пределами,
150
370853
4429
остававшиеся внутри в очень жаркие дни
06:27
and thusтаким образом sacrificeжертва gettingполучение as much foodпитание as possibleвозможное,
151
375282
2632
и, таким образом, жертвовавшие
потенциально добытой пищей,
06:29
are the onesте, more likelyвероятно to have offspringотпрыск coloniesколонии.
152
377914
2945
вероятней всего, имели колонии-потомки.
06:32
So all this time, I thought that colonyколония 154
153
380859
2269
Всё это время я думала, что колония 154
06:35
was a loserнеудачник, because on really dryсухой daysдней,
154
383128
2670
является неудачником, потому что
в очень засушливые дни
06:37
there'dкрасный be just this trickleструйка of foragingфуражировка,
155
385798
1868
у неё было лишь небольшое количество еды,
06:39
while the other coloniesколонии were out
156
387666
1591
в то время как другие колонии
были снаружи,
06:41
foragingфуражировка, gettingполучение lots of foodпитание,
157
389257
2117
собирая много пищи.
06:43
but in factфакт, colonyколония 154 is a hugeогромный successуспех.
158
391374
3020
Но в действительности
колония 154 имела огромный успех.
06:46
She's a matriarchматриарх.
159
394394
1332
Она матриарх.
06:47
She's one of the rareредкий great-grandmothersпрабабушки on the siteсайт.
160
395726
3052
Она одна из немногих прабабушек
в этом регионе.
06:50
To my knowledgeзнание, this is the first time
161
398778
2785
По моим сведениям, впервые
06:53
that we'veмы в been ableв состоянии to trackтрек
162
401563
1639
нам удалось отследить
06:55
the ongoingпостоянный evolutionэволюция of collectiveколлектив behaviorповедение
163
403202
3001
происходящее развитие
коллективного поведения
06:58
in a naturalнатуральный populationНаселение of animalsживотные
164
406203
2117
в естественной популяции животных
07:00
and find out what's actuallyна самом деле workingза работой bestЛучший.
165
408320
4657
и узнать, что работает лучше.
07:04
Now, the Internetинтернет usesиспользования an algorithmалгоритм
166
412977
2421
Сейчас Интернет использует алгоритм
07:07
to regulateрегулировать the flowтечь of dataданные
167
415398
2853
для управления потоками данных
07:10
that's very similarаналогичный to the one
168
418251
2227
очень похожий на тот,
07:12
that the harvesterуборочная машина antsмуравьи are usingс помощью to regulateрегулировать
169
420478
2376
что муравьи-жнецы
используют для управления
07:14
the flowтечь of foragersфуражиров.
170
422854
1541
потоками сборщиков.
07:16
And guessУгадай what we call this analogyаналогия?
171
424395
3366
Догадайтесь, как мы зовём
данную аналогию?
07:19
The anternetanternet is comingприход.
172
427761
1518
Антернет наступает.
[от англ. ant — муравей]
07:21
(ApplauseАплодисменты)
173
429279
1721
(Аплодисменты)
07:23
So dataданные doesn't leaveоставлять the sourceисточник computerкомпьютер
174
431000
3454
Данные не покидают компьютер-источник,
07:26
unlessесли it getsполучает a signalсигнал that there's enoughдостаточно bandwidthпропускная способность
175
434454
2861
пока он не получит сигнал,
что достаточно пропускной способности
07:29
for it to travelпутешествовать on.
176
437315
2729
для перемещения данных.
07:32
In the earlyрано daysдней of the Internetинтернет,
177
440044
1441
На заре Интернета,
07:33
when operatingоперационная costsрасходы were really highвысокая
178
441485
2274
когда эксплуатационные расходы
были высоки,
07:35
and it was really importantважный not to loseпотерять any dataданные,
179
443759
3227
было очень важно не потерять данные,
07:38
then the systemсистема was setзадавать up for interactionsвзаимодействия
180
446986
2157
поэтому система была настроена
на взаимодействия
07:41
to activateактивировать the flowтечь of dataданные.
181
449143
3062
для активации передачи данных.
07:44
It's interestingинтересно that the antsмуравьи are usingс помощью an algorithmалгоритм
182
452205
2385
Примечательно то, что муравьи
используют алгоритм,
07:46
that's so similarаналогичный to the one that we recentlyв последнее время inventedизобрел,
183
454590
3896
очень похожий на тот,
что мы недавно создали,
07:50
but this is only one of a handfulгорсть of antмуравей algorithmsалгоритмы
184
458486
2953
но это лишь один из многих
алгоритмов муравьёв,
07:53
that we know about,
185
461439
1419
о котором нам известно.
07:54
and antsмуравьи have had 130 millionмиллиона yearsлет
186
462858
3193
У муравьёв было 130 миллионов лет
07:58
to evolveэволюционировать a lot of good onesте,,
187
466051
2026
для создания множества хороших алгоритмов,
08:00
and I think it's very likelyвероятно
188
468077
1506
и я считаю очевидным,
08:01
that some of the other 12,000 speciesвид
189
469583
2557
что некоторые из остальных 12 000 видов
08:04
are going to have interestingинтересно algorithmsалгоритмы
190
472140
2697
имеют интересные алгоритмы
08:06
for dataданные networksсети
191
474837
1024
для сетей передачи данных,
08:07
that we haven'tне even thought of yetвсе же.
192
475861
2697
о которых мы даже и не думали.
08:10
So what happensпроисходит when operatingоперационная costsрасходы are lowнизкий?
193
478558
3085
Что происходит когда затраты
на поддержание жизнедеятельности низки?
08:13
Operatingоперационная costsрасходы are lowнизкий in the tropicsтропики,
194
481643
1787
Затраты на поддержание жизнедеятельности
низки в тропиках,
08:15
because it's very humidвлажный, and it's easyлегко for the antsмуравьи
195
483430
2096
так как там очень влажно и муравьи легко
08:17
to be outsideза пределами walkingгулять пешком around.
196
485526
2824
могут находиться снаружи для поисков.
08:20
But the antsмуравьи are so abundantобильный
197
488350
1653
Но муравьи настолько распространены
08:22
and diverseразнообразный in the tropicsтропики
198
490003
1818
и разнообразны в тропиках,
08:23
that there's a lot of competitionсоревнование.
199
491821
2598
что появляется большая конкуренция.
08:26
WhateverБез разницы resourceресурс one speciesвид is usingс помощью,
200
494419
1952
Какой бы ресурс ни использовал один вид,
08:28
anotherдругой speciesвид is likelyвероятно to be usingс помощью that
201
496371
3172
другой вид, вероятно, так же использует его
08:31
at the sameодна и та же time.
202
499543
2379
в то же время.
08:33
So in this environmentОкружающая среда, interactionsвзаимодействия are used
203
501922
2608
В этих условиях взаимодействие применяется
08:36
in the oppositeнапротив way.
204
504530
1945
наоборот.
08:38
The systemсистема keepsдержит going
205
506475
1395
Система работает,
08:39
unlessесли something negativeотрицательный happensпроисходит,
206
507870
1554
пока не случится что-то негативное.
08:41
and one speciesвид that I studyизучение makesмарки circuitsсхемы
207
509424
2167
Один вид, который я изучаю,
двигается по контурам
08:43
in the treesдеревья of foragingфуражировка antsмуравьи
208
511591
2159
на деревьях, на которых кормятся муравьи,
08:45
going from the nestгнездо to a foodпитание sourceисточник and back,
209
513750
2981
двигаясь от муравейника
к источнику пищи и обратно,
08:48
just roundкруглый and roundкруглый,
210
516731
1329
круг за кругом,
08:50
unlessесли something negativeотрицательный happensпроисходит,
211
518060
1442
пока не случится что-то негативное,
08:51
like an interactionвзаимодействие
212
519502
1609
как взаимодействие
08:53
with antsмуравьи of anotherдругой speciesвид.
213
521111
2739
с муравьями другого вида.
08:55
So here'sвот an exampleпример of antмуравей securityбезопасность.
214
523850
2937
Вот пример
муравьиной системы безопасности.
08:58
In the middleсредний, there's an antмуравей
215
526787
1858
В центре находится муравей,
09:00
pluggingзакупоривание the nestгнездо entranceвход with its headглава
216
528645
2463
преграждая вход в гнездо своей головой
09:03
in responseответ to interactionsвзаимодействия with anotherдругой speciesвид.
217
531108
2993
в результате взаимодействий
с другими видами.
09:06
Those are the little onesте, runningБег around
218
534101
1659
Те маленькие муравьи ползают вокруг
09:07
with theirих abdomensживоты up in the airвоздух.
219
535760
2751
с поднятыми вверх брюшками.
09:10
But as soonскоро as the threatугроза is passedпрошло,
220
538511
2046
Но как только угроза исчезает,
09:12
the entranceвход is openоткрытый again,
221
540557
2755
вход снова открывается.
09:15
and maybe there are situationsситуации
222
543312
1790
В компьютерной безопасности
09:17
in computerкомпьютер securityбезопасность
223
545102
1089
возможны ситуации,
09:18
where operatingоперационная costsрасходы are lowнизкий enoughдостаточно
224
546191
2206
когда эксплуатационные расходы
достаточно низки,
09:20
that we could just blockблок accessдоступ temporarilyвременно
225
548397
3375
чтобы мы просто могли
временно заблокировать доступ
09:23
in responseответ to an immediateнемедленный threatугроза,
226
551772
2193
в ответ на внезапную угрозу
09:25
and then openоткрытый it again,
227
553965
2026
и затем вновь открыть его
09:27
insteadвместо of tryingпытаясь to buildстроить
228
555991
1269
вместо того, чтобы пытаться установить
09:29
a permanentпостоянный firewallбрандмауэр or fortressкрепость.
229
557260
3980
постоянно активный брандмауэр
или иную защиту.
09:33
So anotherдругой environmentalэкологическая challengeвызов
230
561240
1940
Другой вызов окружающей среды,
09:35
that all systemsсистемы have to dealпо рукам with
231
563180
1695
с которым сталкивается каждая система, —
09:36
is resourcesРесурсы, findingобнаружение and collectingсбор them.
232
564875
5452
это ресурсы, их поиск и сбор.
09:42
And to do this, antsмуравьи solveрешать the problemпроблема
233
570327
1673
Чтобы выполнить это,
муравьи решают проблему
09:44
of collectiveколлектив searchпоиск,
234
572000
1258
коллективного поиска,
09:45
and this is a problemпроблема that's of great interestинтерес
235
573258
1576
и этой проблемой
сейчас активно интересуется
09:46
right now in roboticsробототехника,
236
574834
1484
робототехника,
09:48
because we'veмы в understoodпонимать that,
237
576318
1732
так как мы поняли, что вместо того,
09:50
ratherскорее than sendingотправка a singleОдин,
238
578050
1614
чтобы посылать одного
09:51
sophisticatedутонченный, expensiveдорогая robotробот out
239
579664
3495
сложного, дорогого робота
09:55
to exploreисследовать anotherдругой planetпланета
240
583159
1417
для изучения другой планеты
09:56
or to searchпоиск a burningсжигание buildingздание,
241
584576
2567
или поиска в горящем здании,
09:59
that insteadвместо, it mayмай be more effectiveэффективный
242
587143
2600
намного эффективней
10:01
to get a groupгруппа of cheaperболее дешевый robotsроботы
243
589743
4377
использовать группу более дешёвых роботов,
10:06
exchangingобмена only minimalминимальный informationИнформация,
244
594120
2545
передающих только минимально
необходимую информацию.
10:08
and that's the way that antsмуравьи do it.
245
596665
2799
Именно так это делают муравьи.
10:11
So the invasiveагрессивный Argentineаргентинский antмуравей
246
599464
1765
Агрессивный аргентинский муравей
10:13
makesмарки expandableрасширяемая searchпоиск networksсети.
247
601229
2330
создаёт обширную поисковую сеть.
10:15
They're good at dealingдело with the mainглавный problemпроблема
248
603559
2273
Они хорошо справляются
с основной проблемой
10:17
of collectiveколлектив searchпоиск,
249
605832
1331
коллективного поиска,
10:19
whichкоторый is the trade-offкомпромисс betweenмежду
250
607163
2566
которая состоит в компромиссе между
10:21
searchingпоиск very thoroughlyтщательно
251
609729
1336
тщательным поиском
10:23
and coveringпокрытие a lot of groundземля.
252
611065
1997
и покрытием большой территории.
10:25
And what they do is,
253
613062
895
И вот что они делают:
10:25
when there are manyмногие antsмуравьи in a smallмаленький spaceпространство,
254
613957
2387
когда муравьёв много
на маленьком пространстве,
10:28
then eachкаждый one can searchпоиск very thoroughlyтщательно
255
616344
2213
каждый ищет очень тщательно,
10:30
because there will be anotherдругой antмуравей nearbyрядом, поблизости
256
618557
1624
так как рядом находится другой муравей,
10:32
searchingпоиск over there,
257
620181
1357
ищущий там же;
10:33
but when there are a fewмало antsмуравьи
258
621538
1647
но когда муравьёв немного
10:35
in a largeбольшой spaceпространство,
259
623185
2055
на большом пространстве,
10:37
then they need to stretchпротяжение out theirих pathsпути
260
625240
2414
им нужно вытянуть их маршруты,
10:39
to coverобложка more groundземля.
261
627654
1803
чтобы покрыть большую территорию.
10:41
I think they use interactionsвзаимодействия to assessоценить densityплотность,
262
629457
2954
Думаю, они используют взаимодействия,
чтобы оценить расстояние,
10:44
so when they're really crowdedпереполненный,
263
632411
1229
поэтому, когда они действительно скучены,
10:45
they meetвстретить more oftenдовольно часто,
264
633640
1102
они чаще встречаются,
10:46
and they searchпоиск more thoroughlyтщательно.
265
634742
2465
и они ищут тщательней.
10:49
DifferentДругой antмуравей speciesвид mustдолжен use differentдругой algorithmsалгоритмы,
266
637207
3400
Разные виды муравьёв должны
использовать разные алгоритмы,
10:52
because they'veони имеют evolvedэволюционировали to dealпо рукам with
267
640607
2522
так как они развивались, имея
10:55
differentдругой resourcesРесурсы,
268
643129
1671
разные ресурсы.
10:56
and it could be really usefulполезным to know about this,
269
644800
2559
Узнать об этом было бы
действительно полезно,
10:59
and so we recentlyв последнее время askedспросил antsмуравьи
270
647359
1642
и недавно мы предложили муравьям
11:01
to solveрешать the collectiveколлектив searchпоиск problemпроблема
271
649001
2450
решить проблему коллективного поиска
11:03
in the extremeэкстремальный environmentОкружающая среда
272
651451
1368
в экстремальных условиях
11:04
of microgravityмикрогравитация
273
652819
1558
невесомости
11:06
in the InternationalМеждународный SpaceКосмос Stationстанция.
274
654377
1976
на Международной космической станции.
11:08
When I first saw this pictureкартина, I thought,
275
656353
1545
Когда я впервые увидела
эту картину, я подумала:
11:09
Oh no, they'veони имеют mountedсмонтированный the habitatестественная среда verticallyвертикально,
276
657898
2857
«О нет, они установили
их жилище вертикально», —
11:12
but then I realizedпонял that, of courseкурс, it doesn't matterдело.
277
660755
2618
но потом я поняла, что,
конечно, это неважно.
11:15
So the ideaидея here is that the antsмуравьи
278
663373
2637
Смысл тут в том, что муравьям
11:18
are workingза работой so hardжесткий to hangвешать on
279
666010
1970
трудней зацепиться
11:19
to the wallстена or the floorпол or whateverбез разницы you call it
280
667980
3057
за стену, или пол, или называйте,
как вам угодно,
11:23
that they're lessМеньше likelyвероятно to interactвзаимодействовать,
281
671037
3009
поэтому они взаимодействуют меньше,
11:26
and so the relationshipотношения betweenмежду
282
674046
1244
и отношение между тем,
11:27
how crowdedпереполненный they are and how oftenдовольно часто they meetвстретить
283
675290
2120
насколько они скучены
и как часто они сталкиваются,
11:29
would be messedперепутались up.
284
677410
1725
не прослеживалось бы.
11:31
We're still analyzingанализирующая the dataданные.
285
679135
1395
Мы пока анализируем данные.
11:32
I don't have the resultsРезультаты yetвсе же.
286
680530
1964
У меня пока нет результатов.
11:34
But it would be interestingинтересно to know
287
682494
1694
Но было бы интересно узнать,
11:36
how other speciesвид solveрешать this problemпроблема
288
684188
2459
как другие виды справляются
с этой проблемой
11:38
in differentдругой environmentsокружающая среда on EarthЗемля,
289
686647
2564
в различных условиях на Земле.
11:41
and so we're settingустановка up a programпрограмма
290
689211
1266
Для этого мы установили программу,
11:42
to encourageпоощрять kidsДети around the worldМир
291
690477
2160
позволяющую детям по всему миру,
11:44
to try this experimentэксперимент with differentдругой speciesвид.
292
692637
2536
попытаться поставить опыт
с другими видами.
11:47
It's very simpleпросто.
293
695173
1767
Это очень просто.
11:48
It can be doneсделанный with cheapдешево materialsматериалы.
294
696940
2090
Для этого могут использоваться
дешёвые материалы.
11:51
And that way, we could make a globalГлобальный mapкарта
295
699030
2833
Таким образом мы могли бы
создать глобальную карту
11:53
of antмуравей collectiveколлектив searchпоиск algorithmsалгоритмы.
296
701863
3347
алгоритмов коллективного поиска муравьёв.
11:57
And I think it's prettyСимпатичная likelyвероятно that the invasiveагрессивный speciesвид,
297
705210
2483
Думаю, что, скорей всего,
агрессивные виды,
11:59
the onesте, that come into our buildingsздания,
298
707693
2149
те, что пришли в ваши дома,
12:01
are going to be really good at this,
299
709842
1742
по-настоящему хороши в этом,
12:03
because they're in your kitchenкухня
300
711584
1848
так как они на вашей кухне
12:05
because they're really good
at findingобнаружение foodпитание and waterводы.
301
713432
3907
и они очень хорошо находят пищу и воду.
12:09
So the mostбольшинство familiarзнакомые resourceресурс for antsмуравьи
302
717339
3265
Самый знакомый ресурс для муравьёв —
12:12
is a picnicпикник,
303
720604
1315
это пикник,
12:13
and this is a clusteredкластерный resourceресурс.
304
721919
2145
и это сгруппированный ресурс.
12:16
When there's one pieceкусок of fruitфрукты,
305
724064
999
Рядом с одним фруктом,
12:17
there's likelyвероятно to be anotherдругой pieceкусок of fruitфрукты nearbyрядом, поблизости,
306
725063
2515
скорей всего, будет другой фрукт,
12:19
and the antsмуравьи that specializeспециализироваться on clusteredкластерный resourcesРесурсы
307
727578
3432
и муравьи, специализирующиеся
на сгруппированных ресурсах,
12:23
use interactionsвзаимодействия for recruitmentнабор персонала.
308
731010
1942
используют взаимодействия
для найма новобранцев.
12:24
So when one antмуравей meetsотвечает anotherдругой,
309
732952
1277
Когда один муравей сталкивается с другим
12:26
or when it meetsотвечает a chemicalхимическая depositedдепонированный
310
734229
1625
или находит химические вещества,
оставленные
12:27
on the groundземля by anotherдругой,
311
735854
1736
на земле другим муравьём,
12:29
then it changesизменения directionнаправление to followследовать
312
737590
1833
он меняет движение в направлении
12:31
in the directionнаправление of the interactionвзаимодействие,
313
739423
1573
взаимодействия —
12:32
and that's how you get the trailслед of antsмуравьи
314
740996
1977
так вы можете получить колонну муравьёв,
12:34
sharingразделение your picnicпикник.
315
742973
1413
делящих с вами пикник.
12:36
Now this is a placeместо where I think we mightмог бы be ableв состоянии
316
744386
1695
В подобном месте, думаю, мы могли бы
12:38
to learnучить something from antsмуравьи about cancerрак.
317
746081
3741
узнать что-то от муравьёв о раке.
12:41
I mean, first, it's obviousочевидный that we could do a lot
318
749822
1981
Во-первых, очевидно,
мы можем сделать многое
12:43
to preventне допустить cancerрак
319
751803
1610
для предотвращения рака
12:45
by not allowingпозволяющий people to spreadраспространение around
320
753413
2577
за счёт запрета распространения
12:47
or sellпродавать the toxinsтоксины that promoteсодействовать
321
755990
1944
или продажи токсинов, приводящих
12:49
the evolutionэволюция of cancerрак in our bodiesтела,
322
757934
2780
к развитию рака в наших телах.
12:52
but I don't think the antsмуравьи can help us much with this
323
760714
2346
Но я не думаю, что муравьи
могут нам здесь сильно помочь,
12:55
because antsмуравьи never poisonяд theirих ownсвоя coloniesколонии.
324
763060
3358
так как муравьи никогда не отравляют
свою колонию.
12:58
But we mightмог бы be ableв состоянии to learnучить something from antsмуравьи
325
766418
1332
Но мы можем узнать от них нечто,
12:59
about treatingлечения cancerрак.
326
767750
1763
помогающее лечению рака.
13:01
There are manyмногие differentдругой kindsвиды of cancerрак.
327
769513
2225
Существует много разновидностей рака.
13:03
Eachкаждый one originatesберет свое начало in a particularконкретный partчасть of the bodyтело,
328
771738
2978
Каждый возникает
в определённой части тела,
13:06
and then some kindsвиды of cancerрак will spreadраспространение
329
774716
2966
и затем некоторые виды рака
распространятся
13:09
or metastasizeметастазировать to particularконкретный other tissuesтканей
330
777682
2830
или распространят метастазы
в другие ткани,
13:12
where they mustдолжен be gettingполучение
resourcesРесурсы that they need.
331
780512
2880
где могут получить необходимые ресурсы.
13:15
So if you think from the perspectiveперспективы
332
783392
1808
Если рассматривать ситуацию со стороны
13:17
of earlyрано metastaticметастатический cancerрак cellsячейки
333
785200
1950
метастатических раковых клеток,
13:19
as they're out searchingпоиск around
334
787150
1623
когда они находятся в поиске
13:20
for the resourcesРесурсы that they need,
335
788773
2317
необходимых ресурсов,
13:23
if those resourcesРесурсы are clusteredкластерный,
336
791090
1983
если эти ресурсы сгруппированы,
13:25
they're likelyвероятно to use interactionsвзаимодействия for recruitmentнабор персонала,
337
793073
3013
то, вероятно, они будут использовать
взаимодействие для привлечения других клеток,
13:28
and if we can figureфигура out how
cancerрак cellsячейки are recruitingнаем,
338
796086
3093
и если мы сможем определить, как
раковые клетки привлекают другие клетки,
13:31
then maybe we could setзадавать trapsловушки
339
799179
2347
то мы сможем расставить ловушки,
13:33
to catchпоймать them before they becomeстали establishedустановленный.
340
801526
4049
чтобы поймать их до того,
как они будут вовлечены.
13:37
So antsмуравьи are usingс помощью interactionsвзаимодействия in differentдругой waysпути
341
805575
3235
Муравьи используют
взаимодействия по-разному
13:40
in a hugeогромный varietyразнообразие of environmentsокружающая среда,
342
808810
2602
в огромном разнообразии сред,
13:43
and we could learnучить from this
343
811412
1821
и мы можем узнать у них
13:45
about other systemsсистемы that operateработать
344
813233
1777
о других системах, работающих
13:47
withoutбез centralцентральный controlконтроль.
345
815010
2337
без центра управления.
13:49
UsingС помощью only simpleпросто interactionsвзаимодействия,
346
817347
1979
Используя только простые взаимодействия,
13:51
antмуравей coloniesколонии have been performingвыполнение
347
819326
1795
муравьиная колония демонстрирует
13:53
amazingудивительно featsподвигов for more than 130 millionмиллиона yearsлет.
348
821121
3633
потрясающие успехи
уже более 130 миллионов лет.
13:56
We have a lot to learnучить from them.
349
824754
2140
Есть многое,
чему мы можем научиться у них.
13:58
Thank you.
350
826894
2738
Спасибо.
14:01
(ApplauseАплодисменты)
351
829632
2733
(Аплодисменты)
Translated by Nataliya Dmitrieva
Reviewed by Olga Dmitrochenkova

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Deborah Gordon - Ecologist
By studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves.

Why you should listen

Ecologist Deborah M. Gordon has learned that ant colonies can work without central control by using simple interactions like how often the insects touch antennae. Contrary to the notion that colonies are organized by efficient ants, she has instead discovered that evolution has produced “noisy” systems that tolerate accident and respond flexibly to the environment. When conditions are tough, natural selection favors colonies that conserve resources.

Her studies of ant colonies have led her and her Stanford colleagues to the discovery of the “Anternet,” which regulates foraging in ants in the same way the internet regulates data traffic. But as she said to Wired in 2013, "Insect behavior mimicking human networks ... is actually not what’s most interesting about ant networks. What’s far more interesting are the parallels in the other direction: What have the ants worked out that we humans haven’t thought of yet?" Her latest exploration: How do ants behave in space?

More profile about the speaker
Deborah Gordon | Speaker | TED.com