الگوبرداری از رفتار پرندگان برای توسعه علم و فناوری

در قرون و اعصار قبل از تکنولوژی، زمانی که انسان به سختی در تکاپوی حیات بود، زمانی که به گفته‌ محققان، میانگین عمر انسان در اثر حوادث و بلایا بسیار پایین‌تر از امروز بود، یکی از روش‌های بهینه سازی زندگی و دستیابی به امنیت بیشتر برای نوع بشر، الهام گرفتن از طبیعت بود و این جریان ادامه داشت و کم‌کم قوت گرفت. در دوران معاصر و در طول تاریخ علم و تکنولوژی، موارد بسیاری وجود دارند که دانشمندان از پرندگان الهام گرفته و اقدام به ابداع طرح‌های علمی و اختراعات و اکتشافات گوناگون کرده‌اند. معروف‌ترین این الهامات، آرزوی پرواز در نزد انسان است که سرانجام بعد از کش و قوس‌ها و حوادث تلخ و شیرین، منجر به ساخت هواپیماها شد. مورد معروف دیگری از الگوبرداری در طبیعت، استفاده از روش خفاش‌ها برای رهگیری هدف و مسیریابی است. از دیگر نمونه‌های این الهامات در علم آیرودینامیک دیده می‌شود که از فرم و ساختار فیزیکی پرندگان و البته ماهی‌ها الهام گرفته شد و در طراحی هواپیماها، خودروها، سازه‌های بزرگ شهری و فعالیت‌های ورزشی و برخی زمینه‌های دیگر مورد استفاده قرار گرفت. اوج الگوبرداری از پرندگان در صنعت هوانوردی را در بمب افکن رادارگریز B2 Spirit می‌بینیم که اگر از نمای جانبی به آن نگاه کنید، بسیار شبیه به پرنده قرقی طراحی و ساخته شده است.

ظاهرا بیشترین الگوبرداری از فیزیک و رفتار پرندگان در طراحی و ساخت هواپیماها و به خصوص از نوع جنگی آنها انجام گرفته، اما در سال 2009 میلادی دانشمندان با الهام از پرنده کوکو (فاخته) اقدام به طراحی یک الگوریتم بهینه سازی برای حل مسائل علمی کرده‌اند. الگوریتمی قدرتمند با نتایجی اغلب موفقیت آمیز که حل مسائلی را ممکن ساخت که اعمال ریاضی، به سختی قادر به حل آنها هستند. نام این الگوریتم،«جست‌وجوی فاخته» است.این الگوریتم برگرفته از توانایی پرنده کوکو (فاخته) در تولید مثل با صرف کمترین انرژی است. روشی که توسط این پرنده به‌طور مداوم بهینه می‌شود. کوکوها به عنوان پرندگان انگل شناخته می‌شوند که در لانه‌ برخی از گنجشک‌‌سانان تخم‌گذاری کرده و پرنده‌ میزبان را مجبور می‌کنند تا در فرایند جوجه‌آوری و پرورش جوجه‌ها نقش کوکوی مادر را بازی کند. کوکوها برای این منظور از روش‌هایی بهره می‌برند که بر اساس آن در مناسب‌ترین لانه‌ها تخم‌گذاری می‌کنند و کوکوی مادر در مسیر تکامل یاد گرفته که تخم‌های خود را همرنگ و شبیه به تخم‌های پرنده‌ میزبان در بیاورد تا پرنده‌ میزبان متوجه حضور تخم بیگانه نشود و آن تخم را مثل تخم‌ها و جوجه‌های خود نگهداری و پرورش دهد.داده‌های مربوط به خصوصیات بهترین لانه‌ها و مناسب‌ترین گونه‌های پرندگان میزبان در هر منطقه‌ جغرافیایی به نسل‌های بعدی کوکو منتقل می‌شود تا در آینده در فرایند تولید مثل بر اساس این اطلاعات، لانه‌ و میزبان مناسب را برای تخم‌گذاری امن و دریافت نتیجه بهینه، انتخاب کند. کوکوها الگوهای خطا و تجربیات ناموفق را از فهرست اطلاعات خود حذف و الگوهای موفق را جایگزین آنها می‌کنند. کوکوها برای اجرای موفقیت‌آمیز فرایند تولید مثل خود، متکی به انتخاب میزبان مناسب، فریب‌ پرنده میزبان، انتخاب لانه‌های مناسب در مکان‌هایی با احتمال خطر کمتر و همرنگ‌ سازی تخم‌های خود با تخم‌های پرنده‌ میزبان هستند که تمام این موارد با استفاده از روش‌های مربوط به حل مشکلات تجربه شده و در نظر گرفتن آمارهای گوناگون آزمون و خطا در گذشته امکان‌پذیر شده است. مجموعه‌ این آمار و اطلاعات و روش حل مسائل توسط کوکوها، منبع الهام دانشمندان برای طراحی الگوریتم جست‌وجوی فاخته شد که در حال حاضر برای متخصصان علوم مهندسی، در بهینه‌سازی حل مسائل گوناگون ریاضی و علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *