¿Has visto a un perro pastor recoger ovejas en la ladera de una colina? Las ovejas se mueven en ondas y pulsan de un lado a otro, el perro tejiendo detrás y alrededor de ellos. Entrecierra los ojos un poco y es como ver limaduras de hierro en una hoja de papel dibujada por un imán debajo, o una bandada de estorninos lanzados desde un halcón que se acerca, o un banco de peces evadiendo a un pingüino que se aproxima.

Los patrones se ven similares entre cada evento porque el comportamiento coordinado que vemos en los rebaños de ovejas o en los bancos de peces, donde los individuos están todos apiñados y alineados en una determinada dirección, puede reducir sus posibilidades de ser identificados o devorados por depredadores.

Fascinado por estos patrones, nos propusimos investigar cómo funcionan estos efectos anti-depredadores, mediante el uso de GPS para rastrear rebaños de ovejas y un perro pastor:

Lo que encontramos apoyó la afirmación de larga data de que los animales individuales responden al peligro potencial moviéndose hacia el centro de un grupo que huye, una teoría llamada "manada egoísta" que fue propuesta por primera vez por el gran biólogo evolutivo Bill Hamilton en la década de 1970.

Reglas del perro

Sin embargo, había algo aún más interesante que la forma en que las ovejas se reunían:el comportamiento del perro pastor. ¿Cómo se las arregló el perro para maniobrar y manipular tantas ovejas con tan aparente facilidad? ¿Qué reglas estaba usando el perro? Para investigar esto, construimos un modelo de los comportamientos de las ovejas y los perros pastores, y comparamos las simulaciones por computadora con los datos reales que habíamos recopilado:

Descubrimos que el perro parecía estar usando dos reglas muy simples. Ahuyentaría a la oveja por detrás, hacia el objetivo, pero si las ovejas se dispersan demasiado, el perro se movería hacia el borde del rebaño que goteaba. Debido a que las ovejas se alejan del perro y se acercan entre sí cuando el perro se acerca demasiado (recuerde las limaduras de hierro y el imán), el resultado es un rebaño de ovejas cohesivo y un perro pastor que se mueve detrás del rebaño.

Pero no codificamos el tejido en nuestro modelo, solo las dos reglas simples, y sin embargo, nuestro pastor modelo aún presentaba el mismo comportamiento de tejido que el perro. Este fenómeno, donde un modelo tiene propiedades que no "codificamos" es lo que se conoce como comportamiento emergente.

Pastores robot

Cuando describimos inicialmente este "modelo de pastoreo" basado en las dos reglas, dijimos que nuestro trabajo "sugiere nuevas formas en las que los robots pueden diseñarse para influir en los movimientos de agentes vivos y artificiales". Esto generó mucha atención de los medios, y la indignación de que quisiéramos reemplazar los perros pastores con robots. Nosotros no pero creemos que es posible construir robots para tareas de recolección y pastoreo, inspirado en el comportamiento del perro pastor.

Para probar nuestras afirmaciones, recientemente programamos un robot simple para seguir nuestras "reglas de perros", y le hizo recolectar pequeños objetos de plástico (inanimados). Descubrimos que el robot hizo un excelente trabajo. Sin nuestra ayuda el robot identificó y recogió rápidamente los objetos, adaptando su comportamiento si le lanzamos más objetos para que los recoja. El robot tuvo éxito en todas nuestras pruebas:

El siguiente paso es hacer todo esto en el mundo real. Aunque usamos un robot simple en un entorno de laboratorio simple, Nuestros hallazgos indican que nuestro enfoque podría usarse para completar una variedad de tareas de recolección y pastoreo.

Se podría utilizar un robot adecuado programado con nuestros algoritmos para limpiar derrames de petróleo, plástico u otros objetos del medio ambiente. También podría mantener a los animales alejados de o guiarlos a, una ubicación específica sin ninguna ayuda humana. Para lograr esto, esperamos colaborar con ingenieros y científicos en robótica que puedan ayudarnos a hacer avanzar nuestro trabajo.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.