生物的群体智慧
自然界中的奇妙生物学现象研究
自然界中的奇妙生物学现象研究自然界中存在着许多奇妙的生物学现象,这些现象让我们不断对生命的多样性和奇妙之处产生着迷。
研究和了解这些现象,不仅可以增长人类对自然的认识,也能够为科技发展提供灵感。
一、蚂蚁的群体智慧蚂蚁是社会性昆虫中的代表之一,也是生物学界中研究的重点对象。
蚂蚁的群体行为受到了科学家们的广泛关注,因为蚂蚁群体中展现出的群体智慧十分惊人。
蚂蚁虽然个体微小,但是通过群体利用荷尔蒙、触角等方式,他们可以高效地完成任务,例如水果间的路径搜索、物品的搬运和防御等,这些都是在没有任何指挥下自然而然地完成的。
而且蚂蚁群体中的“工人”们还会不断改进方法,以提高效率,呈现出极其高效的协作和方向感,令人惊叹。
二、鸟类的惊人导航能力鸟类具有极其惊人的导航能力,比如说,许多种类的鸟类都可以在数千公里范围内精确定位自己的位置,飞向目的地。
这样的现象令人难以置信,鸟类似乎可以利用许多不同的感官,包括星形地标、地球磁场和气味等,以确定自己的方向和位置。
他们在远离目的地的地方选择食物和水,能够快速地调整自己的路径,以达到目标,这样的能力超乎人类的想象。
对于人类而言,如何模拟鸟类的导航能力仍是一个未解之谜,但是我们可以通过研究他们的神经系统和行为,以期找到一些答案。
三、昆虫的进化奇特适应性昆虫是进化史上最成功的生物之一,可以在各种环境下生存,包括最普通的森林、沙漠、海洋、空气等。
奇特的进化使得昆虫具有灵活而全面的适应性,他们能够在食物不足、天气变化或者环境不满足条件的情况下改变自己的生活习惯和习性。
另外,昆虫能够通过特殊的进化行为保护自己,例如独特的伪装机制、重生能力和能够隐身或者反击等,使得他们能够在自然界中不断地进化。
四、植物的智慧生长植物的智慧生长方式,也是一个值得研究的领域。
听起来令人难以置信,但是植物有能力感受到光、重力、风力和水流等环境因素,他们能够通过半定向的特殊技能,让根扎在深处,茎直立向上生长,以保证光合作用。
社会性昆虫协同行为与群体智慧
社会性昆虫协同行为与群体智慧昆虫是地球上数量最为庞大的动物类群之一,其中,约80%的昆虫是社会性昆虫。
它们生活在群体中,表现出异于个体行为的协同行为和智能决策,这就是社会性昆虫的群体智慧现象。
而这种现象,已经引起了科学家们的研究兴趣,以期从中寻找到启示,将其应用于人类社会。
社会性昆虫的群体智慧,就是指昆虫在群体中表现出的智能行为,不仅单个昆虫可以完成的任务超出了它们每个体的水平,而且整个群体能够完成高度复杂的合作任务,例如寻找食物、保卫巢穴、选择新的巢穴等等。
在社会性昆虫的群体中,工蚁、兵蚁、女王、幼虫、卵等个体通过分工合作,构成了一个完整的群体。
群体智慧是社会性昆虫在千万年的进化中逐渐形成的,它们能够通过分工合作,在数学、物理和化学等方面表现出非凡的智能,呈现出让人不可思议的行为。
一个典型的例子是蚂蚁寻找食物。
当一只蚂蚁找到了食物,它会将食物的信息发送给附近的其它蚂蚁。
接收到信息的蚂蚁便会跟随信号源,直到找到食物,返回巢穴,同时释放一种化学信号物,吸引其它蚂蚁前来。
这种信息传递可以形成一种“虫子硅片芯片”,通过联合配合,能够避免重复劳动和资源浪费,使得整个群体找到食物的效率非常高。
社会性昆虫对生态环境的影响非常大,它们的活动对生物圈的能量循环、物质循环和生物多样性等方面产生了深远的影响。
同时,由于社会性昆虫已经在自然界中形成了千万年的进化,其行为方式在人类社会中也可以得到借鉴和应用。
据科学家们的研究表明,社会性昆虫的群体智慧现象可以帮助我们更好地理解人类社会中诸如城市交通管理、医院的病房管理、搜索引擎优化等繁琐岗位的管理机制。
这些机制都需要协调各个部门和个人之间的动作顺序,与社会性昆虫协同行为的复杂性和组织结构相似。
另外,社会性昆虫的群体智慧也可以应用于人机协同领域中,以协助人类更好地完成复杂的任务。
在未来,社会性昆虫所表现出的群体智慧仍然具有很大的利用价值。
人类可以通过深入研究社会性昆虫的协同行为和智能决策机制,从而设计出更加先进和高效的人工智能,这将给人类带来无限的创新和发展空间。
昆虫的群体行为和集体智慧
昆虫的群体行为和集体智慧昆虫是地球上最为繁盛的生物类群之一,其独特的群体行为和集体智慧一直以来都吸引着科学家们的兴趣。
虽然每只昆虫个体相对较小,但是当它们组成群体时,展现出了非凡的能力和智慧。
本文将探讨昆虫在群体行为和集体智慧方面的表现,并分析其对生物学和科技领域的启示。
一、群体行为的定义和特征在昆虫世界中,群体行为是指个体在一定空间范围内形成密集的集群,并通过相互之间的协调和合作完成一些复杂的任务。
昆虫群体行为的特征包括分工合作、信息传递和决策制定等方面。
1. 分工合作昆虫群体中的个体通常会按照不同的功能和职责进行分工,每个个体在群体中扮演着特定的角色。
例如,蜜蜂群体中的工蜂负责采集花蜜,护士蜂负责喂养幼虫,而女王蜂则负责生产和繁殖。
这种分工合作使得整个群体能够高效地完成各种任务。
2. 信息传递昆虫群体通过各种方式进行信息传递,以实现协作和协调。
例如,蚁群可以通过释放信息素来指引其他蚂蚁找到食物源。
蜜蜂则通过跳舞的方式告诉其他同伴花蜜的位置和丰富程度。
信息传递的准确性和高效性对于群体的生存和繁衍至关重要。
3. 决策制定昆虫群体在面对复杂的环境和任务时需要做出各种决策。
这些决策通常是通过群体中个体之间的相互反馈和协商来完成的。
例如,蚁群在搜索食物时会通过信息素的释放来协调和调整行动方向,从而避免出现重复的搜索和浪费资源。
二、昆虫群体行为的意义与适应性昆虫群体行为的演化和存在不仅仅是为了生物学上的好奇,它们具有一定的意义和适应性。
1. 出于生存需要昆虫群体行为的形成和演化是为了提高个体或整体的生存率和繁殖能力。
例如,蚁群中的个体通过分工合作和信息传递,能够高效地捕食、建巢、保护和繁衍后代,从而增加整个群体的生存机会。
2. 提高环境适应性昆虫群体行为还可以帮助个体和群体更好地适应和利用复杂的环境。
例如,蜜蜂群体能够通过集体“智慧”找到最短的采蜜路线,从而减少能量消耗和风险。
此外,昆虫群体行为还能够帮助个体在资源竞争、捕食压力和环境变化等方面更好地存活和繁衍。
动物世界的合作行为与集体智慧
动物世界的合作行为与集体智慧人类往往以自己的智慧和合作能力为傲,但实际上,动物世界中也存在着许多令人惊叹的合作行为和集体智慧。
无论是为了寻找食物、保护领地,还是繁衍后代,动物们都能展现出卓越的集体智慧和合作能力。
1. 雁行飞行中的合作雁行飞行是我们最为熟知的动物合作行为之一。
当一群大雁飞行时,它们会形成一个V字形的队列。
这种队形不仅能够减少空气阻力,提高飞行效率,还能够节约能量。
但更令人惊叹的是,当领头的大雁感到疲惫时,它会主动退到队尾,让其他大雁接替领导位置。
这种合作行为不仅保证了整个群体的安全,也展现了大雁之间的互助精神和集体智慧。
2. 蚁群的集体智慧蚁群是另一个展现集体智慧的典型例子。
蚂蚁们生活在一个高度有组织的社会中,每只蚂蚁都有特定的职责。
有的负责寻找食物,有的负责修建巢穴,有的负责保卫领地。
蚂蚁们之间通过释放信息素来进行沟通,从而协调行动。
当一只蚂蚁发现食物后,它会迅速返回巢穴,并释放出一种特殊的信息素,引导其他蚂蚁前往食物来源。
这种高度有序的合作行为使得整个蚁群能够高效地获取食物,同时也展现了蚂蚁们的集体智慧。
3. 狮子的团队狩猎狮子是一种社会性动物,它们通常以群体的形式进行狩猎。
当一只狮子发现猎物时,它会发出特定的叫声,吸引其他成员前来协助。
狮子们通过团队合作,采取包围的策略,将猎物逼入死角。
这种合作行为不仅提高了狮子们的狩猎成功率,也保证了整个群体的生存和繁衍。
4. 海豚的集体游弋海豚是聪明而友善的海洋生物,它们经常以群体的形式游弋。
海豚们之间通过发出特定的声音来进行沟通,协调行动。
当一只海豚发现食物时,它会发出特殊的叫声,吸引其他海豚前来共享。
海豚们还会相互合作,形成一个圆圈,将鱼群围困在其中,然后轮流进食。
这种集体游弋不仅保证了海豚们的食物供应,也展现了它们的集体智慧和合作能力。
动物世界中的合作行为和集体智慧不仅令人赞叹,也给我们人类带来了很多启示。
它们告诉我们,在面对困难和挑战时,合作是成功的关键。
生物学中的群体行为和群体智慧研究
生物学中的群体行为和群体智慧研究我们生活在一个充满了各种生物的世界,动物们不仅适应了它们生活的环境,也创造了各种群体行为,这些群体行为随着我们对动物行为的研究逐渐展现出群体智慧的奇妙。
本文将通过对生物学中群体行为和群体智慧的研究进行深入探讨。
一、群体行为群体行为是指一些动物在一起形成群体后展现出的行为表现。
这种现象在野生动物中尤为常见,在飞禽走兽中,狼群、羚羊群、驯鹿群等都是良好的例子。
1、鱼群鱼类也是一种群居动物,其中很多品种在繁殖过程中表现出了异常精彩的群体行为。
有些鱼类会在繁殖季节中聚集在一起、形成另一种比普通群体更大的鱼群,同时在海洋中电切时间,参与此种行为的有鲨鱼、鳄鱼以及孔雀鱼中的一些品种。
不难发现,鱼群中普遍表现出的群体行为是垂直方向上的移动,这种群体行为需要鱼的每个个体长时间地锻炼和掌握。
同时,群体行为是一种非常有效的捕食方法,掌握了这种技能的鱼类能更好地维护自己的生存。
2、鸟群在人们的观念中,鸟儿总是是以个体的形式进行飞行的。
不过,值得注意的是,有很多鸟类在飞行过程中组成群体,如雁群、鸽群、燕群等。
鸟群展现出的群体行为非常精彩,飞翔的速度和方向高度同步。
这种行为不仅让鸟儿在飞行中展现出更强的相互协作能力,也极大地提高了鸟儿在极端天气下求生的能力。
二、群体智慧群体智慧是一种超越个体智慧的现象,常被用于形容一个群体(大多指动物或者人)展现出的智慧、判断、决策等方面的能力。
在生物学中,存在一些群体智慧现象,不管是在自然世界中,还是在人类生活中,这种智慧都会让人们赞叹不已。
1、蜜蜂复数现象蜜蜂在探索食物过程中,展现出非常高效的“蜂群智慧”,称为“蜜蜂复数现象”。
在这种现象中,蜜蜂群体中的每个个体都会通过一定的方式,来共同完成任务。
当一个蜂群感受到了食物的芳香,它们会按照一定的规律推荐给蜂群其他成员,询问是否有更多的蜜蜂知道食物的具体位置。
当腾出了一个临时区域来,这些蜜蜂就会形成一个验证任务的小组,它们会飞去寻找可能存在的食物来源。
蜜蜂的群体行为与集体智慧
蜜蜂的群体行为与集体智慧蜜蜂的群体行为和集体智慧一直以来就是人们所关注的热点话题。
因为这种现象极具摄人心魄,展现出了蜜蜂作为一个整体的高效率和准确性。
本文将重点探讨蜜蜂的群体行为以及它们表现出的集体智慧,并介绍它们对人类的启示。
一、蜜蜂的群体行为蜜蜂是社会性昆虫之一,它们居住在一个由数千个个体组成的社区中,每个个体都有它自己的职责,这些职责包括寻找食物、造房子、照顾幼崽等。
这种高度分工的社会组织是蜜蜂群体行为的一个重要特征。
除此之外,蜜蜂还表现出一系列群体行为,例如“蜜蜂舞蹈”,这种表现形式是蜜蜂沟通的一种方式。
当蜜蜂在寻找花蜜或新的居所时,它们会在回到巢穴时跳舞,通过舞蹈的形式告诉其他蜜蜂找到花蜜或者新巢穴的具体位置和方向。
此外,蜜蜂还经常组成一个密集的球体,来保持温度和保护他们的女王。
这种群体行为不但可以维持整个群体的安全,还展现了蜜蜂强大的协作能力和适应能力。
二、蜜蜂的集体智慧蜜蜂不仅有着高度分工的社会结构,还表现出了令人惊叹的集体智慧。
蜜蜂的集体智慧主要表现在路程规划和对环境的适应方面。
当蜜蜂需要在广阔的领域中寻找花蜜时,它们会经过一系列的“舞蹈”来指引方向和距离。
这个过程中蜜蜂能够很快地找到最近的花蜜,并建立最短路径来采集花蜜。
这种路程规划需要大量的信息处理和分析,这说明蜜蜂具有较高的认知能力和计算能力。
蜜蜂还可以通过集体智慧对环境进行适应。
例如,当蜜蜂在寻找新巢穴时,它们通常会选择满足一系列特定条件的栖息地。
这些条件包括通风良好、在阳光下的朝向、充足的食物来源等。
蜜蜂可以通过不断地勘察、观察和探索,最终协作出选择最佳巢穴的结果。
三、蜜蜂对人类的启示蜜蜂作为一个高度协作的整体,展现了蜜蜂作为一个物种强大的适应能力和计算能力。
这对于人类的科学研究和社会组织会有很大的启示。
例如,在人类社会中,团队协作和信息处理能力是非常重要的基础能力,可以通过深入研究蜜蜂群体行为和集体智慧来提高这些能力。
单细胞生物表现出群体智慧行为
单细胞生物表现出群体智慧行为在传统的观点中,单细胞生物通常被认为是独立的个体,其行为主要由内部基因编程决定。
然而,随着科学技术的发展,越来越多的研究表明,单细胞生物也能表现出群体智慧行为,即多个单细胞生物通过集体协作来实现某种复杂的任务。
这一发现颠覆了以往对单细胞生物行为的认识,揭示了单细胞生物世界中存在着一种新的智慧。
群体智慧行为是指多个单细胞生物通过相互间的协调与合作,产生某种集体行为。
这种行为往往超出了单个细胞的能力范围,而是通过组织和协调的群体表现出来的。
这些集体行为可以涉及多个层面,例如移动、资源利用、环境感知等。
一种典型的单细胞生物表现出的群体智慧行为是群居现象。
例如,细菌群体中的细菌可以通过释放化学信号与其他细菌进行信息传递和协作,以最优化整个群体的生存和繁殖能力。
细菌的这种集体反应是基于细菌之间的相互作用,而不是由单个细菌自身行为决定的。
通过这种集体行为,细菌能够更好地应对环境变化,提高其自身生存的竞争力。
除了细菌,其他单细胞生物如酵母菌、藻类等也有类似的群体智慧行为表现。
例如,酵母菌在寻找食物的过程中可以通过释放化学信号与同种酵母菌进行通信,从而引导其他酵母菌前往寻找食物的方向。
藻类在繁殖过程中可以形成大规模的群体,通过群体协作的方式实现更高效的繁殖和资源利用。
这些群体中的每个个体可能只是一个简单的单细胞生物,但通过协同作用,整个群体可以表现出高度复杂的行为。
群体智慧行为的出现需要一定的沟通和协调机制。
在单细胞生物中,这种沟通和协调主要是通过分泌化学信号、细胞间接触以及细胞膜的电信号传递来实现的。
通过这些方式,单细胞生物能够共享信息,并作出针对性的响应。
这种信息传递和协作机制在群体中的每个个体间建立了一种紧密的联系,使得整个群体能够作为一个整体来执行任务。
群体智慧行为对于单细胞生物而言具有重要的生存和繁殖意义。
通过集体行动,单细胞生物能够共同应对环境中的挑战,提高自身的适应性和竞争力。
鱼类的群体行为与集群智慧
鱼类的群体行为与集群智慧鱼类作为水生生物的一种,在漫长的进化过程中逐渐形成了独特的群体行为和集群智慧。
这些行为和智慧使得鱼类能够更好地适应水生环境,实现群体生存和繁衍。
本文将探讨鱼类的群体行为及其与集群智慧的关系。
一、鱼类的群体行为鱼类在群体中展现出丰富多样的行为,这些行为一方面帮助鱼类自身生存,另一方面与其他鱼类形成协作,形成一种群体力量。
1. 鱼类的群集行为鱼类常常会形成群集,即大量鱼群聚集在一起行动。
群集行为的一个显著特征是形成密集的群体,鱼群们会保持一定的间距,并呈现出整齐的排列。
这种行为可以提供一定的安全性,因为聚集成群的鱼类难以成为捕食者的目标。
2. 鱼类的集群游动和迁徙许多鱼类在集群中展现出协同游动和迁徙的行为。
它们会以一种有序的方式按照一定的规律前进,同时保持一定的距离和队形。
这种集群游动和迁徙不仅可以提高鱼类的生存几率,还有助于更好地寻找食物和繁殖的地点。
3. 鱼类的集体防卫当鱼群受到外来威胁时,鱼类会展现出集体防卫的行为。
它们会迅速集结起来,并通过整体的游动、发出声音等方式来吓退敌对者。
这种集体防卫的行为可以有效地保护群体中的每一只鱼,提高整个群体的生存能力。
二、鱼类群体行为与集群智慧的关系鱼类的群体行为绝非简单的随机行为,而是经过长期演化、累积经验后形成的集群智慧。
这种集群智慧使得鱼类能够通过群体行为来解决复杂的问题和应对多变的环境。
1. 信息传递与感知鱼类通过视觉、声音等感知方式来与群体中的其他鱼类进行信息交流。
当一只鱼发现食物或者危险信号时,它会通过特定的行为和信号来告知其他鱼类。
这种信息传递和感知能力是鱼类集群智慧的一部分,使得整个群体能够迅速做出相应的反应。
2. 群体决策与合作鱼类在面对复杂的环境和决策时,往往会通过群体的合作来解决问题。
例如,当鱼群需要选择迁徙的路径时,它们会通过相互之间的游动和观察来协商和决策。
这种群体决策和合作的能力是鱼类集群智慧的重要体现。
3. 群体适应与学习鱼类通过群体行为和集群智慧实现对环境的适应和学习。
蚂蚁的群体智慧
蚂蚁的群体智慧姓名:王有智院系:物理学学号:201211141943 几个世纪以来,蚂蚁就一直是令人类感到吃惊的动物。
它们能够建造结构坚固的巢穴,一些生活在农场的蚂蚁甚至使用“自杀性炸弹”保护它们的巢穴。
在对蚂蚁进行研究时,科学家曾向蚁穴灌注水,整整用了10吨才将蚂蚁洞填满。
但令科学家感到吃惊的是,仅仅过了大约4分钟,蚂蚁又挖掘出一个地下城市。
小小的蚂蚁能够建造一座巨大的城市,并且好似经过建筑师的精心设计。
很多人认为,这是只有我们人类才能上演的壮举。
对于这些令人敬畏的小生灵,科学家为何要残忍地向蚁穴内灌注水泥呢?也许,科学家只是想通过这种方式更多地了解蚂蚁军团的行为。
如果将100只军蚁摆在桌子上,它们会沿着一个圈爬动,只能筋疲力尽走向死亡,似乎非常愚蠢。
如果一个蚂蚁王国成员数量达到数千或者数百万只,它们便可调节温度,决定何时安营扎寨,何时睡觉或者打点行囊离开。
有时候,它们甚至会利用超个体智慧协同作战。
令人感到吃惊的是,成员数量越多,蚂蚁的群体智慧就越高。
如果一座城市内生活着足够数量的军蚁,用不了多长时间,它们便意识到自己已经处于优势。
面对一支如此可怕的蚂蚁军团,10吨水并不是一个惊人数字。
科学家认为,非洲和南美军蚁形成了两个不同的种群,它们拥有一个共同祖先,生活在白垩纪时期。
也就是说,至少在6500万年前,军蚁曾集体行动,横行无忌,让其它动物陷入恐惧之中。
换句话说,如果想统治这颗星球,它们早在很久以前就已具备这种实力。
科学家认为,蚂蚁个体的智力有些迟钝,但由于个体之间的相互影响,作为一个群体的蚂蚁却能够作出聪明的决定。
在成为群体一员前,个体的大脑细胞不过是一个“废物”。
在动物世界,这种行为拥有令人吃惊的普遍性,从蚂蚁到蜜蜂再到水牛,很多动物都依靠群体的力量面对各种生存挑战。
蚂蚁的行为方式让人联想更多群体下每个简单个体行为带来的浮现智能,也就是群体智能,其实总的看来还是类似“社会神经网络”的回路机制发挥作用。
蚂蚁的群体智慧阅读练习及答案
蚂蚁的群体智慧阅读练习及答案蚂蚁的群体智慧彼得•米勒我曾以为蚂蚁做什么事都心中有数。
那些列队爬过我厨房台面的小家伙们看上去是那么信心十足,于是我猜想它们早就订好了计划,知道要去哪儿,要做什么。
不然的话,蚂蚁又怎能做出组织行军路线、建造复杂蚁穴、发动大规模突袭等奇妙的行为呢?结果我错了。
蚂蚁毕竟不是聪明的小工程师、建筑师或武士——至少单个蚂蚁不是。
当需要决定下一步怎么做时,大多数蚂蚁都毫无头绪。
那我们又该怎么解释地球上已知的大约1.2万个蚂蚁物种的繁荣呢?它们在1.4亿年的进化中一定学到了什么。
蚂蚁不聪明,聚在一起就聪明了。
蚁群解决对单个蚂蚁来说不可思议的问题,比如寻找通往食物源的最短路径,分派工蚁做不同的工作,保卫领土不受邻居侵袭。
落单的时候,蚂蚁可能就像个小傻瓜,但聚成蚁群就能对环境做出快速有效的反应。
这是因为它们拥有一种被称做“群体智能”的东西。
个体的简单行动怎样组合成了群体的复杂行为?如果几百只蜜蜂中间有许多不同意见,它们如何做出关于蜂巢安置的重大决定?是什么使得一群鲱鱼如此精确地协调行动,能在瞬间改变方向,仿佛是单一的银色有机体?这些动物中,没有哪一个能够看到全局,但每一个都为群体的成功出了一份力,它们集体表现出的能力甚至让那些最了解它们的生物学家都感到神奇。
蚁群运作的要诀之一是:没有哪只蚂蚁执掌大权。
没有来指挥武士,没有经理来使唤工人。
蚁后只负责产卵。
哪怕蚁群中有50万只蚂蚁,也能无需管理而正常运作——至少不需要我们所熟知的那些管理形式。
它们靠的是个体之间的无数次互动,共同遵循着一套简单的经验法则——科学家称之为“自组织系统”。
蚂蚁是用触觉和嗅觉进行交流的。
两只蚂蚁相遇时,就用触角互相嗅一嗅。
觅食蚁每天离穴之前,一般都要等早晨的巡逻蚁回来。
巡逻蚁进入蚁穴时,会和觅食蚁简短地碰碰触角。
与巡逻蚁的接触是一种刺激,驱使觅食蚁出门。
觅食蚁通过与巡逻蚁相遇的频率来判断出门是否安全。
如果巡逻蚁回巢的频率正常,就该出去觅食了。
自然选择下的群体智慧
仔细看看周围,我们会发现很多聚群的动物:成群的蚂蚁在地上爬行,枝条上密布着蚜虫,一群麻雀飞过头顶,远处的池塘里还有成群的游鱼……有些动物也许只是临时凑到一起,形成了简单的群体,而有些动物彼此之间却存在着稳定的关系,如亲缘关系,并由此形成了更为复杂的家庭、家族。
事实上,多数动物会在生命的某一个阶段与其他同类或异类聚集成小群。
当然,它们也因此可以得到益处,如寻求保护、分享资源。
自然选择会推动动物们走到一起,在适当的时候,它们又会彼此分离。
聚而成群,已经成了动物最基本的生活方式之一。
有序的鱼群在碧绿的水潭浅水区,我们有时可以看到里面有很多针尖大小的鱼,这种鱼的名字相当朴实,叫“䱗”,与“餐”同音,这种鱼成年后体长大约十厘米,是菜市场中最常见的白色小鱼之一。
我眼前的这些鱼只有大约一厘米长,离长大还差得远。
这些微小的动物正在成群地游动。
我想用水瓶捕捉一些,却相当困难。
当我把水瓶没入鱼群密集的地方时,顷刻之间,这些鱼儿迅速逃离了危险区域,这期间竟没有一条因为慌忙逃窜而撞进我的瓶子里。
这些小鱼是如何躲过我的偷袭的呢?首先,这个群体应该很容易发现我的不轨意图,这是鱼群的防御技能之一——群体瞭望。
整个鱼群包含了无数双眼睛,这些眼睛时刻瞄准着四面八方,能够及时发现正在靠近的天敌。
就像懂得布阵的古代军队一样,它们开发出了应对捕食者的各种阵形。
比如,当捕食者从后方逼近时,鱼群则会向两侧游动,绕到捕食者的身后去。
这种行为被形象地称为“喷泉策略”。
虽然大多数捕食者的移动速度很快,但它们的个头一般也比较大,转向和减速都不够灵活,所以鱼群放弃向前逃窜,而选择与捕食者相向运动,这样一来,生存概率会变大。
当捕食者和鱼群面对面时,鱼群则会从与捕食者正对的位置迅速向两侧游动,尽可能与捕食者拉开距离。
当捕食者从侧面直插鱼群的中部时,鱼群就会以插入点为中心,辐射式逃散。
尖锐的牛角对鱼类和爬行动物来说,往往是体形相似或者年龄相仿的个体结成群体,但哺乳动物并不是这样,哺育幼崽的特性使哺乳动物在形成群体的时候往往拖家带口。
生物智能与算法-群体智能(3)
1
目 录
蚁群优化算法(ACO)
粒子群优化算法(PSO) 人工鱼群算法(AFSA) 人工蜂群优化算法(ABC) 萤火虫群优化算法(GSO) 狼群优化算法(WPO)
2
Swarm Intelligence
基本概念
群体智能来自对自然界中昆虫群体的观察,群居 性生物通过协作表现出来的宏观智能行为特征被 称为群体智能。单个的昆虫所表现的行为是缺乏 智能的,但整个群体缺能表现出一种有效的复杂 的智能行为。 群体智能可以在适当的进化机制引导下通过个 体交互以某种形式发挥作用。
(3)聚群行为(AF-swarm):鱼在游动过程中为了保证自身的生存 和躲避危害会自然地聚集成群 。鱼聚群时所遵守的规则有三条:分隔 规则、对准规则和内聚规则。 人工鱼Xi搜索其视野内的伙伴数目nf及 中心位置Xc,若Yc/ nf > δYi,表明伙伴中心位置状态较优且不太拥挤 ,则Xi朝伙伴的中心位置移动一步,否则执行觅食行为。
13
人工鱼群优化算法
算法流程 Step1:确定种群规模N,在变量可行域内随机生成N个个体,设定人工鱼 的可视域Visual,步长step,拥挤度因子δ,尝试次数trynumber。 Step2:计算初始鱼群各个体适应值,取最优人工鱼状态及其值赋给公告 板。 Step3:个体通过觅食,聚群,追尾行为更新自己,生成新鱼群。 Step4:评价所有个体。若某个体优于公告板,则将公告板更新为该个体 。 Step5:当公告板上最优解达到满意误差界内,算法结束,否则转step3。
9
人工鱼群优化算法
基本概念 2.2 AFSA基本概念 假设在一个n维的目标搜索空间中,有N条组成一 个群体的人工鱼,每个人工鱼个体的状态可表示为 向量X=(x1,x2,……xn),其中xi(i=1,……n)为欲寻 优的变量:人工鱼当前所在位置的食物浓度表示为 Y=f(X),其中Y为目标函数;人工鱼个体间距离表示 为 d=||Xi-Xj ||; visual表示人工鱼的感知范围,step 为人工鱼移动步长,δ为拥挤度因子;trynumber 表示人工鱼每次觅食最大试探次数。
群体的智慧作文450字
群体的智慧作文450字(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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蜜蜂、蚂蚁涌现的群体智慧的原因
蜜蜂、蚂蚁涌现的群体智慧的原因1. 蜜蜂和蚂蚁都有着明确的分工呀,你看蜜蜂里有采蜜的、筑巢的,蚂蚁也有找食物的、照顾幼虫的,这不就像一个公司里不同岗位的人各司其职嘛!这就是它们群体智慧的原因之一呀。
比如一群人一起盖房子,每个人都做好自己的那份工作,房子才能盖得又快又好。
2. 它们的交流系统超厉害的好不好!蜜蜂通过舞蹈,蚂蚁通过化学信号,这不就像我们人类用语言交流一样嘛!这种高效的沟通让它们能快速传递信息,做出正确决策呀。
就好比我们在学校里,互相交流学习方法,大家就能一起进步。
3. 蜜蜂和蚂蚁的数量众多呀,众多的个体集合起来力量可就大啦!这就像人海战术一样呀!那么多蚂蚁一起搬东西,还有什么搬不动的呢?想想看一堆人一起拔河,是不是人多力量大!4. 它们有着很强的适应能力呀,不管环境怎么变,它们总能找到生存的办法。
这难道不像我们人类努力适应社会的各种变化吗?比如遇到困难时,我们也会想办法去克服呀。
5. 蜜蜂和蚂蚁对群体的忠诚度那是极高的呀!它们会为了群体的利益全力以赴,这和我们为了班级荣誉而努力是不是很像呢?当大家都一心为了一个目标,群体智慧不就展现出来了嘛。
比如运动员们为了团队的胜利而拼搏。
6. 它们的学习能力也不容小觑呀!小蜜蜂学会了采蜜的技巧,小蚂蚁学会了找路的方法,这不就是在不断进步嘛!就像我们学会了新的知识技能一样。
好比学骑自行车,从不会到熟练,多厉害呀!7. 蜜蜂和蚂蚁可都是很有纪律性的呀!该干什么就干什么,一点都不马虎。
这和军队的纪律性不是很像吗?有了纪律,才能让群体行动更有序,群体智慧才能更好地发挥呀。
想想看阅兵式上整齐的队伍,多震撼呀!8. 它们还有着传承呀,老一代的经验会传给新一代,这多像我们从长辈那里学习人生经验呀!这样不断传承,群体才能不断发展呀。
就像家里长辈教我们做饭的技巧一样。
9. 蜜蜂和蚂蚁在面对危险时可团结啦!一起对抗外敌,这不就是团结就是力量嘛!就像我们遇到困难时大家互相帮助一样。
生物智能与算法-群体智能(1)
★蚁群优化算法
起源
20世纪90年代意大利学者M.Dorigo,V.Maniezzo, A.Colorni等从生物进化的机制中受到启发,通过模拟自然界蚂 蚁搜索路径的行为,提出来一种新型的模拟进化算法—— 蚁群算 法,是群智能理论研究领域的一种主要算法。用该方法求解TSP 问题、分配问题、job-shop调度问题,取得了较好的试验结 果.虽然研究时间不长,但是现在的研究显示出,蚁群算法在求 解复杂优化问题(特别是离散优化问题)方面有一定优势,表明 它是一种有发展前景的算法.
2
目录
引论 算法 应用
3
引
论
4
★群体智能(Swarm Intelligence)
一般概念
群体智能这个概念来自对蚂蚁、鸟群、蜜蜂的观察。一组相互 之间可以进行直接通信或者间接通信(通过改变局部环境)的主 体,这组主体能够合作进行分布问题求解 。 任何启发于群居性昆虫群体和其它动物群体的集体行为而设计 的算法和分布式问题解决装置都称为群体智能。 群体智能在没有集中控制并且不提供全局模型的前提下,为寻 找复杂的分布式问题的解决方案提供了基础。
★蚁群算法
例解
执行AS算法的步骤2,3, 假设蚂蚁的行走路线分别为:
第一只 W 1: A → B → C → D → A, f (W 1) = 4; 第二只 W 2 : A → C → D → B → A, f (W 2) = 3.5; 第三只 W 3 : A → D → C → B → A, f (W 3) = 8; 第四只 W 4 : A → B → D → C → A, f (W 4) = 4.5;
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★蚁群算法的改进
ACS: Ant Colony System 全局更新规则
动物王朝:自然选择下的群体智慧
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
关键字分析思维导图
可以
不同
自然选择
智慧
有些
群体
大象
群体
动物
动物 适应
共同
智慧
食物
其他
自然选择
生存
适应性
这些
内容摘要
本书主要讲述了自然选择下的动物群体的智慧和适应性。从最小的蚂蚁到最大的大象,每一种动 物都有其独特的生存策略和群体智慧。这些群体智慧,使它们能够适应各种各样的自然环境,生 存和繁衍后代。
这种差异的产生,是由于人类在不同的环境和时间下对野猪进行了驯化。虽 然家猪和野猪的祖先都是欧洲野猪,但它们在人类的影响下逐渐形成了不同的生 存策略和行为特征。
除了家猪和野猪,作者还讨论了其他被人类驯化的动物,如狗、牛、马、羊、 兔子和鸡等。这些动物在经过人类驯化后,都形成了一些共同的特征,如体型更 大、更温顺、更易于饲养等。
在书中,作者详细地描绘了动物们如何通过观察、学习和协作来适应环境, 以实现自己的生存和繁衍。其中一章讨论了人类对动物的驯化。这章的内容引起 了我的极大兴趣,尤其是关于家猪和野猪的部分。
家猪和野猪在外貌上有明显的差异。家猪的体型通常比野猪大,而野猪的耳 朵则比家猪长。这种差异不仅仅是外貌上的,更是行为和生存策略上的。家猪是 由人类驯化的,因此它们的行为更符合人类的需要。例如,家猪更容易接受人类 的食物,而野猪则更倾向于在野外寻找食物。
这部分包括了一系列关于不同动物物种的群体智慧的案例研究。这些案例涵 盖了不同环境和生态位的动物,如蚂蚁、蜜蜂、鸟类和鲸鱼。这些案例展示了自 然选择如何塑造不同动物的群体智慧。
生物群体行为与群体智能
生物群体行为与群体智能随着科技的不断进步,人们对自然界和生物世界的认知也越来越广泛深入。
在生物世界中,生物群体行为和群体智能是一个令人惊奇的研究领域。
生物群体行为是指生物体所表现出来的群体性行为现象,群体智能是指在大规模的群体行为中,组成群体的每个单体都能够表现出智能的行为,从而导致群体的整体行为表现出令人惊讶的效果。
这两种现象组合在一起,成为了研究领域中的热门话题。
一、生物群体行为生物群体行为是生物体在一定的环境和条件下表现出来的群体性行为现象。
这种行为现象与生物体的个体行为不同,一方面它有比个体行为更加复杂的结构,另一方面,生物群体行为也有更加明显的目的性和计划性。
生物群体行为的特点有以下几个:1. 群体行为的主体是生物单体。
虽然生物群体行为在表现形式上是整体性的,但在行为的实质中,主体还是由单个的生物单体组成。
例如,一只蚂蚁进行寻找食物的行为,它的表现形式是整个蚂蚁群体一起寻找食物,但在实质上这个行为是由每只蚂蚁的单体行为组成的。
2. 群体行为在生物个体间产生相互作用。
与个体行为相比,群体行为更多地是基于生物体之间的相互作用。
生物之间的互动可以是积极的,例如同种生物之间的协作行为;也可以是消极的,例如生物之间的竞争行为。
3. 群体行为具有时间和空间上的延续性。
群体行为不同于个体行为的瞬时性,它具有更加持久的时间和空间上的延续性。
一只蚂蚁在搬运食物时,需要与其他蚂蚁进行协调,用较长时间完成整个过程。
二、群体智能群体智能是指一个由多个个体相互作用而形成的群体系统所表现出来的智能行为。
这种智能行为可以通过个体之间的相互作用和相互合作,在整个群体中具有一定的复杂性和自适应性。
1. 群体智能的组成群体智能的组成是由多个单体个体相互作用而形成的群体系统,其中每个单体个体都具有其自身的行为特征和不确定性,但作为整体来考虑,由多个单体个体组成的群体能够表现出比单个个体更高级别的行为。
2. 群体智能的产生原理群体智能的产生原理在于群体个体之间的通信、合作、竞争和相互刺激,会导致群体集体具备更高的智力水平和更高的适应性。
动物世界的社会智力与群体智能
动物世界的社会智力与群体智能动物世界是一个充满了奇妙和神秘的地方,各种各样的动物在这里展现出了令人惊叹的社会智力和群体智能。
从蚂蚁的团队合作到狮群的狩猎策略,从猩猩的社会等级到蜜蜂的分工合作,动物们通过各种方式展现出了他们的智慧和智能。
社会智力是指动物在社会群体中相互交流、合作和竞争的能力。
许多动物在社会生活中展现出了惊人的智慧。
例如,狼群是一个有严格等级制度的社会群体,每只狼都有自己的角色和责任。
狼群通过相互合作来狩猎、保护领地和繁殖后代。
狼群的领导者通常是最强壮和最有经验的狼,它们负责领导整个群体,并保证群体的生存和繁衍。
狼群的成员之间通过各种方式进行交流,如嗅觉、视觉和声音等,以便更好地协调行动。
另一个展示社会智力的例子是蚂蚁。
蚂蚁是非常有组织性的昆虫,它们以极高的效率进行分工合作。
蚁群中有工蚁、兵蚁、女王蚁等不同的角色,它们各司其职,共同完成蚁群的任务。
工蚁负责觅食和建造蚁巢,兵蚁负责保护蚁群的领地,女王蚁负责繁殖后代。
蚂蚁通过释放信息素来进行交流,这种化学物质可以传递信息和指示蚂蚁的行动。
蚂蚁的分工合作和高效率使得它们能够在各种环境中生存和繁衍。
除了社会智力,动物世界还展现出了群体智能。
群体智能是指动物群体通过集体行动来解决问题和适应环境的能力。
例如,蜜蜂是一个典型的展示群体智能的动物。
蜜蜂通过集体决策来选择最佳的觅食地点和建造蜂巢。
当一只蜜蜂找到了新的觅食地点,它会回到蜂巢,通过舞蹈的方式向其他蜜蜂传递信息。
其他蜜蜂通过观察舞蹈的方向和频率来确定觅食地点的方向和距离。
这种集体决策使得蜜蜂能够快速找到最佳的觅食地点,并且有效地利用资源。
猩猩也是展示群体智能的动物之一。
猩猩生活在一个有严格社会等级的群体中,它们通过社会互动来建立和维护自己的地位。
猩猩之间会进行各种形式的交流,如面部表情、声音和姿势等。
猩猩通过观察和模仿其他猩猩的行为来学习和适应环境。
猩猩还展示出了一定的工具使用能力,它们可以使用树枝、石块等物体来获取食物或进行其他活动。
水生生物的鱼群智慧群体行为研究
水生生物的鱼群智慧群体行为研究近年来,生物学家们对水生生物的群体行为进行了深入的研究,特别是对鱼群的智慧行为的关注日益增多。
鱼群作为一种群体生物,展现出了惊人的智慧和协作能力,这在很大程度上超出了个体鱼类所能达到的水平。
本文将就鱼群智慧群体行为的研究进行探讨,并思考其对人类社会的启示。
首先,鱼群中的鱼类通常呈现出高度的协作性。
例如,当一个鱼类发现食物源时,它会迅速向鱼群中的其他个体传递信息。
其他鱼类经过相互之间的信息传递后,也会立即改变行动方向,向食物源的位置聚集。
这种高效的信息传递和集体行动展示了鱼群的智慧和合作能力。
研究发现,鱼群中的个体相互之间通过触角、视觉和声音等多种方式进行交流,从而实现了集体行动。
这种行为模式也为人类社会提供了一种启示,即协作和信息分享的重要性。
其次,鱼群智慧行为的研究还揭示了个体与群体之间的微妙平衡。
在鱼群中,个体之间会通过互相感知附近的个体的方向和速度来调整自己的行动。
当一个鱼类改变自己的行进方向时,附近的其他鱼类也会迅速作出相应的调整。
这种微妙的平衡使得整个鱼群能够实现无缝的协调运动,避免碰撞和混乱。
这种平衡也为人类社会提供了启示,即个体与群体之间需要相互协调和适应,才能达到整体效益的最大化。
另外,鱼群智慧行为的研究还揭示了个体之间的信息共享和决策制定。
鱼群中的个体会通过观察周围的环境和其他鱼类的行为来做出决策。
当一个鱼类决定改变方向或寻找新的食物源时,它会通过与周围的鱼类进行沟通和相互观察来确保决策的准确性。
这种信息共享和决策制定能力展示了鱼群智慧行为的独特之处。
人类社会也可以借鉴这种信息共享和决策制定的方式,以提高集体智慧和解决问题的能力。
最后,鱼群智慧行为研究对于环境保护和资源管理具有重要意义。
通过深入了解鱼群的行为模式和决策过程,我们可以更好地预测和管理鱼群的迁徙和繁殖行为。
这对于合理利用水生资源和保护生态环境具有重要的指导意义。
同时,鱼群智慧行为的研究也能够为人类社会构建更加智能化的管理和决策系统提供借鉴。
生物的群体智慧
生物的群体智慧中文摘要:环顾生命世界,你会发现生存智慧无处不在,既存在于个体中,更存在于群体中;特别是对于低等的社会性生物来说,个体的力量微不足道,但群体的能力有时简直令人不可思议。
这依靠的是个体之间的交互,遵循的是一种简单的经验法则,科学家将其称之为一种自组织系统。
英文摘要:Look around the living world,you will find that the survival wisdom everywhere. It exists both in the individual and the groups. Especially for the lower social creatures, the power of the individual is insignificant , but the group's power is sometimes incredible. It depends on the interaction between individuals,Following a simple rule of thumb. Scientists call it a self-organizing system.关键词:生物群体;群体智慧;自组织当动物聚集的时候,他们能形成一种神秘的群体智慧,使它们得以一种奇特的方式进行沟通和相互学习。
德克萨斯州奥斯汀的国会大桥上,150万只皱唇蝠夜晚倾巢而出。
在从外界观察的人看来,它们处于一片混乱之中,而在其内部,却是一个有序机敏的,个体间通过相互分享信息使得群体智慧大大提高。
布瑞肯洞,4000只雌蝙蝠聚到一起分娩,教蝙蝠幼崽飞行。
在出洞时,先飞出洞的蝙蝠通过集体向同一方向飞行形成的漩涡给洞内的蝙蝠传递信息,召唤同伴出洞、同时也决定今天觅食的目的的。
鱼群也有类似的行为,它们集体向同一方向游动形成旋涡状,每个成员通过自己的测线系统感知环境,发现危险时发出信息素将信息传递给其他成员。
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生物的群体智慧中文摘要:环顾生命世界,你会发现生存智慧无处不在,既存在于个体中,更存在于群体中;特别是对于低等的社会性生物来说,个体的力量微不足道,但群体的能力有时简直令人不可思议。
这依靠的是个体之间的交互,遵循的是一种简单的经验法则,科学家将其称之为一种自组织系统。
英文摘要:Look around the living world,you will find that the survival wisdom everywhere. It exists both in the individual and the groups. Especially for the lower social creatures, the power of the individual is insignificant , but the group's power is sometimes incredible. It depends on the interaction between individuals,Following a simple rule of thumb. Scientists call it a self-organizing system.关键词:生物群体;群体智慧;自组织当动物聚集的时候,他们能形成一种神秘的群体智慧,使它们得以一种奇特的方式进行沟通和相互学习。
德克萨斯州奥斯汀的国会大桥上,150万只皱唇蝠夜晚倾巢而出。
在从外界观察的人看来,它们处于一片混乱之中,而在其内部,却是一个有序机敏的,个体间通过相互分享信息使得群体智慧大大提高。
布瑞肯洞,4000只雌蝙蝠聚到一起分娩,教蝙蝠幼崽飞行。
在出洞时,先飞出洞的蝙蝠通过集体向同一方向飞行形成的漩涡给洞内的蝙蝠传递信息,召唤同伴出洞、同时也决定今天觅食的目的的。
鱼群也有类似的行为,它们集体向同一方向游动形成旋涡状,每个成员通过自己的测线系统感知环境,发现危险时发出信息素将信息传递给其他成员。
这大大提高了鱼群整体的感官能力,使得它们在面对天敌旗鱼时及时变换形态,躲避危险。
蜜蜂召开会议讨论新巢的位置,红嘴奎利亚雀聚集在一起交流在哪里可以找到最好的食物,火蚁甚至在它们巢穴被洪水冲毁时用它们的身体搭建竹筏逃生,星椋鸟面对黄脚银鸥、马蹄蟹产卵、鸟类和角马迁徙……所有的个体如同一个巨型的有机体,在同一个大脑指挥下统一行动。
白蚁一个白蚁群体就是一个拥有百万之众的王国,这个王国不仅家族庞大,而且组织严密。
据观察,每类白蚁在大兵团运动时,尽管看上去各个白蚁在漫山遍野地作杂乱的随机运动,但整个蚁群在空间的分布上却是均匀的。
它们的编排队形阵容整齐,呈现出一定的花样,令人瞠目。
一个巨大的、结构复杂的蚁丘可以保持通风、清洁,并可持续存在40~60年之久。
蚁丘的建筑过程绝对是集体谐调行动的极好例证。
这项浩大的工程不是少数白蚁能完成的,但奇怪的是,似乎白蚁只需很少的信息就能建设如此宏伟和复杂的“大厦”。
在这个活动的第一阶段,即打基础的阶段,白蚁的行为似乎是无序的运动;它们以随机的方式搬运和卸放土块。
但千万不要小看初始的无序运动,因为白蚁在这样做的时候,已经用激素浸湿了土块,从而能吸引其他白蚁前来帮忙。
当该区域中白蚁的数目增多时,它们在那里卸放土块的概率也就增大,这反过来又使激素的浓度进一步提高。
这样,一些“柱子”形成了,彼此相隔一定距离,这距离与激素散布的范围有关。
白蚁的这些活动引导一些科学家去推测昆虫社会中的“集体思想”。
群体变大时,生物的智慧似乎也随之增加。
美国著名生物学家托马斯·刘易斯曾这样描述白蚁智慧的形成过程:小室里只要有两三只白蚁,就会衔起一块块土粒、木屑搬来搬去,但并无建树。
随着越来越多的白蚁的加入,似乎达到了某种临界质量或法定数时,思维开始了。
它们开始把小粒叠放起来,霎时间竖起一根根柱子,造成一个个弯度对称的美丽拱券(一种建筑结构)。
一个个穹顶小室组成的晶状建筑出现了。
白蚁的数目和密度似乎与智慧的大小有关,在它们的数目达到特定阈值时会释放某种外激素,使它们像受惊一样作出反应,出现骚动、激奋,然后就像艺术家一样开始工作。
蚂蚁社会的“思维”曾让托马斯·刘易斯赞叹不已,他在《细胞生命的礼赞》一书中写到:“蚂蚁的确太像人了,这真够让人为难。
它们培植真菌,喂养蚜虫作家畜,把军队投入战争,动用化学喷剂来惊扰和迷惑敌人,捕捉奴隶。
织巢蚁属使用童工,抱着幼体像梭子一样往返窜动纺出线来把树叶缝合在一起,供它们的真菌园使用。
它们不停地交换信息。
它们什么都干,就差看电视了。
”蜂群蜂群建立了一套等级森严的制度,把蜜蜂的群体分成三个等级。
第一个等级是蜂王,蜂王的任务是产卵。
它吃最好的蜂王浆,喝最好的蜂蜜,却不需要任何的劳动。
它的体型大,寿命长,一般的在三至五年,最长寿的可以活到八、九年。
它坐享其成,享受着这个王国给其带来的所有快乐。
第二个等级是雄蜂,它的任务是与蜂王交配繁殖后代。
雄蜂不参加酿造和采集生产,它有正常的生理结构,但在享受到正常的雄性快感后,生命便很快的走到了尽头。
第三个等级是工蜂。
工蜂仅仅能在出生后的前三天吃一点蜂王浆,以后就只给它吃一些蜜粉混合成的饲料,抑制其生殖器官发育,使其失去正常的生殖能力,成为发育不完全的雌性蜜蜂。
虽然它吃的不好,还受到生理上不公正的待遇,但它们却要付出艰辛的劳动。
采集食物、哺育幼虫、修筑巢穴、酿造蜂蜜、打扫清理、保卫巢穴、攻击敌人,成为其生存的唯一任务和目标。
工蜂的生命只有三到六个月的时间,它们用短暂的生命,创造着自己王国的繁荣。
工蜂的数量多少,决定着这个蜂群的兴衰、强弱。
采蜜的蜜蜂有惊人的飞行速度,飞翔时速为20~40千米。
有超人的飞行高度,高度可达1千米。
有高超的活动范围,有效活动范围在离巢2.5千米以内。
采集花蜜是一项十分辛苦的工作,一只蜜蜂平均日采集10次,每次载蜜量平均为其体重的一半,一生只能酿造0.6克蜂蜜。
筑巢的蜂有过人的建筑天才。
它筑的巢,呈六边形,整齐有序的排列成一个整体。
有蜜蜂的居住别墅;有蜂王的休闲场所;有幼虫的赡养基地;也有食物的存放仓库;还有酿造蜂蜜的单独专区。
一层又一层,像一坐巨大的迷宫,它们却能在其中自由的穿行而不迷路。
守巢的蜂,对外出采蜜的蜂,进行严格的审查,对采不到蜜的蜂严格限制其进入蜂巢;对外来入侵的敌人,发出信号,用其生命的唯一武器保卫着自己生存的家园。
蜜蜂有超强的生存智慧。
为了能在寒冷的天气下生存,智慧不凡的小蜜蜂想出了特殊的办法抵御严寒。
当巢内温度低到一定温度时,它们在蜂巢内互相靠近,结成球形团在一起,温度越低结团越紧,使蜂团的表面积缩小,密度增加,防止降温过多。
它们还用多吃蜂蜜和加强运动来产生热量,以提高蜂巢内的温度。
天气寒冷时,蜂球外表温度比球心低,此时在蜂球表面的蜜蜂向球心钻,而球心的蜂则向外移,它们就这样互相照顾,不断地反覆交换位置,渡过寒冬。
在越冬结球期间它们离放蜜糖和蜂房很远,是怎样去取食的呢?它们不需解散球体,各自爬出取食,而是通过互相传递的办法得到食料。
这样可保持球体内的温度不变或少变,以利于安全越冬。
蜂王给工蜂制定了严格的奖惩制度,给不同工种的蜂制定了不同的奖惩标准,有彩蜜冠军、筑巢专家、酿蜜院士、清洁大王、保蜂卫士等等头衔和称号,按照功劳的大小给以不同的奖励。
为了这些名誉、地位,工蜂用短暂的一生的努力,去实现着各自的目标。
让人深思的是,简单而弱小的生命个体是通过什么方式构成了一个庞大的整体,并出色地完成了那些远远超出个体智慧之上的复杂工程呢?仅仅是本能使然吗?观察发现,一只白蚁只要足够频繁地与其他白蚁接触,它们之间就能达成某种协同,完成许多复杂的工作,例如:取来食物、养育幼仔、捕捉奴隶、种植庄稼等。
虽然我们还不确切地了解那些信息的真正含义,但其中很可能包含了关于外部世界的所有情况:食物的地点、敌人的接近、修蚁丘的需要、甚至太阳方位变化的信息等,它们就根据这些来调整自己的行动。
在蚂蚁群体中,没有将军指挥士兵,也没有管理者领导工蜂。
即使是一个有着50万只蚂蚁的庞大群体,蚂蚁也能有条不紊地各司其职,其中没有带头者,是由于蚂蚁依靠的个体间的交互形成了一个自组织系统。
蚂蚁通过触觉和嗅觉互通信息—用触角判断对方是否属于同一个蚁巢和与外出巡视的蚂蚁沟通—判断外出是否安全,决定是否出去。
至于下一步工作如何安排,则由整个蚁群决定,而不是哪一个特定的个体。
其它生物群体也是一样。
原来杂乱无章的生物个体可以通过自组织来实现从无序到有序的跳跃,产生“1+1”大于2的系统整体功能,整体能力远远大于每个个体能力的简单相加,其中信息传递在个体的协同运动中起了重要的控制作用。
参考文献:[1]刘易斯·托马斯.《细胞生命的礼赞(李绍明译)》[M].长沙:湖南科学技术出版社1989年.[2]王殿华.《生物的“集体智慧”》.百科知识.2006年6月上.[3]方陵生.《蜂群理论与群体智慧》.世界科学.2007年11期.[4]王红旗.《生命智力巨系统的群体智慧和整体智慧》.草根网.[5]彼得·米勒.蚂蚁的群体智慧[J].中华活页文选(初三版).2009(05).[6] Chuanjun LI. The Study on the Self-organization Behavior about Enterprises Cluster. Management Science and Engineering. 2011(01)。