Mravenčí tým v akci. Kredit: Tabea Dreyer.

Jak by potvrdil Sheldon Cooper, pozorovat kolektivní chování mravenců je fascinující zážitek. Mravenci žijí ve vysoce organizovaných koloniích a při každodenních činnostech spolupracují na řešení problémů. Jsou to blízcí příbuzní vos a včel, kteří spolupráci dohnali do extrému, i když, jako obvykle, jsou za tím naprosto sobecké důvody. Dnes se výkonné hemžení mravenců stává inspirací pro vývoj systémů umělé inteligence.

Ofer Feinerman. Kredit: Weizmann Institute of Science.

Ofer Feinerman, který vede skupinu pro výzkum kolektivního chování mravenců na Weizmann Institute of Science, a jeho kolegové zkoumali, jak si týmy mravenců poradí s různě obtížnými hlavolamy. Dospěli k tomu, že početnější mravenčí týmy v porovnání s menšími týmy, vyřeší složitější problémy a hlavolamy.

Feinerman a spol. provedli sérii terénních experimentů s mravenci druhu Paratrechina longicornis. Je to nesmírně úspěšný mravenec, který zřejmě pochází z tropické Afriky, ale dnes žije po téměř celém lidmi obydleném světě, od Švédska až po Nový Zéland. Je jedním z nejvíce rozšířených mravenců na Zemi, ne-li úplně nejrozšířenější. Ekologický úspěch ho předurčil jako šikovný modelový druh pro experimenty s kolektivním chováním.

Vědci nejprve pomocí 3D tisku vyrobili drobné objekty s přesně definovanou hmotností i tvarem. Ty pak přes noc ponechali v kočičím krmivu, aby nasákly jeho vůní a staly se pro mravence lákavými jako potrava. Pak už jen stačilo tyto atraktivní objekty umístit ve speciálně vyrobených bludištích poblíž mraveniště a sledovat, co se bude dít.

Logo. Kredit: Weizmann Institute of Science.

Výsledky experimentů ukázaly, že větší týmy mravenců si obvykle poradily se složitějšími hlavolamy v porovnání s menšími týmy. Rozdíly mezi nimi se ale projevily až ve chvíli, kdy úkoly dosáhly určité úrovně obtížnosti. Jinak řečeno, téměř všechny týmy mravenců zvládaly bez problémů jednoduché úkoly spočívající v přenesení malého nákladu jednoduchým bludištěm. Když ale byly labyrinty složitější a náklad těžší, začaly mít početnější týmy mravenců výraznou převahu.

Badatelé současně porovnávali výkony týmů mravenců s agenty umělých inteligencí, kteří v počítačových simulacích řešili stejné hlavolamy jako mravenci. Jejich chování bylo založeno na fyzikálních a matematických modelech. Jak říká Feinerman, ukázalo se, že jednoduché hlavolamy lze vyřešit pomocí prostých modelů založených na gravitaci. Stačí s bludištěm, uvnitř kterého je testovaný objekt, virtuálně zatřást a objekt virtuálně vypadne ven.

U složitějších hlavolamů ale měli navrch mravenci. Pozoruhodné bylo, že když vědci obohatili své fyzikální modely o strategie vypůjčené od mravenců, virtuální agenti řešili hlavolamy podstatně lépe. Výsledky experimentů opět potvrzují úctyhodnou kolektivní inteligenci mravenčích kolonií, kterou ale ještě bude nutné důkladně prozkoumat. Do budoucna by mravenci mohli inspirovat vývoj pokročilejších systémů umělé inteligence i hejnové robotiky.

Video: Humans Vs Ants

Video: Nest construction by weaver ants: Cognition without a brain

Literatura

Phys.org 3. 8. 2026.

Journal of the Royal Society Interface 23: 20250989.