Krisztina2020. augusztus 05., szerda
Tudomány

Egyre tökéletesebben utánozzák a dróncsapatok a madárrajok repülését

2020.06.21.NG
National Geographic Magyarország

Mindennapos látvány a madárrajok könnyed és harmonikus mozgása, de rendkívül összetett folyamatok állnak a háttérben.

Repülő madárraj, háttérben egy naphalóval.
Forrás: Faisal Khan/NurPhoto via Getty Images

Az ELTE TTK fizikusai rájöttek, miként képesek a madárrajok felülkerekedni az együttmozgás elvi nehézségein, és a természettől ellesett megoldással most minden eddiginél több drón gyors reakcióidejű, mégis harmonikus együttmozgását tudják koordinálni. Eredményeikről a brit Királyi Tudományos Társaság folyóirata, az élettudományok és a matematikusi, fizikusi szemlélet ötvözésével foglalkozó Royal Society Interface jelentette meg, a 2020. júniusi számának címlapján.

A fizika törvényei szerint ugyanis általános és szigorú tétel köti össze a külső hatás nélküli belső ingadozásokat az ingerekre adott válasszal. Márpedig a madárcsoportoknak egyszerre kellene biztosítani a stabil, zavarmentes haladást és a hirtelen fellépő akadályok miatti gyors reakciót. Ez ellentétes egyedszintű viselkedést feltételez, és az ELTE Biológiai Fizika Tanszék kutatói szerettek volna rájönni, miként tudnak a madarak mindezek ellenére összhangban, mégis gyors reakcióidővel repülni.

A reakciókészség érdekében minden madárnak nagyon szorosan kell követnie a szomszédjai irányváltozását, ezzel tudják együtt elkerülni például a felbukkanó ragadozókat. Ilyenkor azonban a környezeti (például egy széllökés) vagy belső (például fajtárs hibája) „zajok” felerősödnek, így gyengül a csoport stabilitása. A stabilitás akkor marad meg, ha alig-alig vesznek tudomást a változásokról, ilyenkor viszont az újdonságra nem tudnak gyorsan reagálni.

„Nehéz szívósnak lenni, de nem makacsnak. Ahogy rugalmasnak, mégsem céltalannak is” – mondta Balázs Boldizsár, az ELTE Fizika Doktori Iskola hallgatója, a közlemény egyik szerzője. Az ELTE kutatócsoportja azt vizsgálta, hogy az élő rendszerek miként érhetik el egyszerre a stabilitást és a gyors reakciókészséget is.

Rájöttek, hogy a kulcs az egyedekben rejlik: a csoport tagjai képesek megkülönböztetni egymás jelentőségét, és ennek alapján ideiglenes hierarchiákat hoznak létre.

Madarak és más csoportosan élő állatok ugyanis elég fejlettek ahhoz, hogy egyes fajtársaikra fokozott figyelmet fordítsanak azok egyedi képességük, pillanatnyi testhelyzetük vagy a pályájuk apró részletei nyomán.

„Mivel makroszkopikus és élő anyagról beszélünk, az ember mindennapos tapasztalata egyáltalán nem érdektelen. Egy utcán sétáló ember tartása, járása egy regényre való lelkiállapotról árulkodik, de egy konvojban elől haladó kamion éles sávváltása egészen mást jelent a mögötte jövőnek, pedig a különbség csak rövid ideig tart” – említik a tanulmányt jegyző fizikusok.


Az új felfedezés segítségével a kutatók ötvennél is több robotból álló drónraja a korábbiaknál is egységesebb viselkedésre, gördülékenyebb együttműködésre volt képes, ezzel a kutatócsoport továbbra is tartja helyét a önszerveződő mesterséges rendszerek élvonalában.

Hozzászólások

A járvány sem akadályozza a történelmi űrszonda fejlesztését

A járvány sem akadályozza a történelmi űrszonda fejlesztését

A Lucy lesz az első űreszköz, amely a Jupiternél keringő trójai kisbolygókat fogja vizsgálni.

Neandervölgyi gén befolyásolhatja a fájdalomérzetet

Neandervölgyi gén befolyásolhatja a fájdalomérzetet

A modern populációkban még mindig kimutatható a neandervölgyiek genetikai öröksége, amely jelentős hatást gyakorolhat az emberekre.

Biztató eredmények az Alzheimer-kór gyógyításában

Biztató eredmények az Alzheimer-kór gyógyításában

Visszafordítható az Alzheimer-kórral járó emlékezetromlás, ráadásul még a betegség előrehaladott állapotában is - állapították meg ausztrál kutatók, akik egereken teszteltek egy új kezelési eljárást.

Mi történik a kutyák agyában, amikor hozzájuk beszélünk?

Mi történik a kutyák agyában, amikor hozzájuk beszélünk?

Négylábú társaink köztudottan figyelnek ránk, amikor kommunikálunk feléjük, magyar kutatók most azt is kiderítették, hogy a kutyák agya – az emberekéhez hasonlóan – hierarchikusan dolgozza fel a beszédet.

A jövőben könyvet is olvashatunk autóvezetés közben

A jövőben könyvet is olvashatunk autóvezetés közben

Már csak egyetlen lépés az emberi beavatkozást egyáltalán nem igénylő, önvezető járműtechnológia kifejlesztése.

National Geographic 2020. júliusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket