Cualquiera que haya visto una bandada de estorninos girando y girando por el cielo puede haberse preguntado:¿Cómo maniobran en una formación tan cerrada sin chocar?

"Muchos tipos de animales pululan o se agrupan o se mueven de otra manera de manera coordinada, "dice Nicholas Ouellette, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental en Stanford. "Ningún animal sabe lo que hacen los demás animales, sin embargo, de alguna manera se mueven cohesivamente como grupo ".

Entendiendo precisamente cómo hacen esto, Ouellette dice:puede ser una clave para ayudar a los ingenieros a diseñar "bandadas" de drones aéreos y automóviles sin conductor. Emular enjambres de animales es atractivo porque no solo operan sin control central, sino que también son tolerantes a fallas. para usar un término de ingeniería, lo que significa que pueden adaptarse rápida y elegantemente a condiciones repentinas o inesperadas. Los enjambres también son resistentes porque pueden operar en lugares sucios, ambientes perturbados.

Entonces, Ouellette y su equipo se han embarcado en una serie de estudios que exploran cómo los enjambres de animales desarrollan el tipo de sistemas autoorganizados y autorregulados que permitirían que dispositivos como drones y sensores móviles funcionen de manera segura y eficiente. sin el tipo de controles descendentes que tipifican, por ejemplo, algo así como el sistema de control de tráfico aéreo.

En lugar de examinar estorninos u otras aves, que no sería práctico estudiar en el laboratorio debido al espacio que necesitan para volar, Ouellette y su tripulación miran mosquitos que no pican, un tipo de insecto volador que a menudo se encuentra cerca del agua o a la sombra de los árboles. A diferencia de los estorninos, cuyas graciosas formaciones, llamados murmullos, haznos mirar al cielo, los mosquitos zumban en caótico, masas como nubes. Pero, dice Ouellette, Los enjambres de mosquitos todavía comparten características comunes con las bandadas de aves y otros grupos de animales, en el sentido de que los enjambres se mantienen cohesionados sin ningún control o liderazgo externo.

"Los mosquitos son tan pequeños, son fáciles de mantener en un laboratorio, "Dice Ouellette." Pululan al anochecer y al amanecer y son fáciles de detectar con las luces ". En su laboratorio, los mosquitos viven en un cubo de plástico de aproximadamente 5 pies, rodeado de cámaras de alta velocidad que utiliza para reconstruir trayectorias en 3D para cada insecto:dirección, Aceleración:toda la información cinemática esencial necesaria para caracterizar los movimientos del enjambre.

Trabajar en el laboratorio permite al equipo de Ouellette realizar experimentos para probar diferentes modelos. El equipo comienza con datos observados tomados de las imágenes de la cámara. Luego, usan estos datos para probar hipótesis sobre qué tipo de reglas podrían regir los movimientos de los mosquitos. Pero debido a que el comportamiento natural del enjambre no proporciona suficiente información para distinguir entre muchas hipótesis, los investigadores también interrumpen el enjambre usando luz y sonido para observar si el enjambre real se ve afectado como lo habían predicho las reglas propuestas.

Ouellette dice que es demasiado pronto para diseñar sistemas artificiales que se comporten de la misma manera que los grupos de animales. Pero su equipo está desarrollando el tipo de entorno experimental que otros investigadores podrían usar algún día para construir y probar sistemas de alta tecnología basados ​​en la sabiduría de abajo hacia arriba de los enjambres en lugar de las reglas de arriba hacia abajo que tipifican muchas empresas tecnológicas.

"Como ingenieros, nos gusta controlar las cosas, "Dice Ouellette." Pero tenemos mucho que aprender de los insectos y otros animales que funcionan bien sin el comando y los marcos de control humanos ".