Quants mosquits calen per fer un eixam?

Quants mosquits calen per fer un eixam? Pot semblar una pregunta retòrica però amaga més complexitat i interès del que sembla. Un eixam és una entitat amb un comportament particular diferent del que tenen dos o tres mosquits volant uns al costat d’altres. El mateix passa amb els ocells. L’espectacle dels estols d’estornells volant plegats i formant uns núvols negres que es mouen de manera coordinada resulta particularment hipnòtic.

Els dos casos són exemples del que es coneix com “sistemes emergents”. Això fa referència a grups caracteritzats per presentar un comportament col·lectiu que va apareixent a mida que augmenta el nombre de individus que en formen part. Es tracta d’un comportament que no està dirigit per cap consciència superior sinó que emergeix a partir de unes poques regles que aplica cada element per separat.

A la pràctica vol dir que cada mosquit del eixam, cada peix de la mola o cada ocell de l’estol només segueix unes poques instruccions que depenen del comportament dels individus que té just al costat. Si l’ocell del costat gira, jo també ho faig. Si se m’acosta, jo m’allunyo. Intento mantenir una distància igual entre els sis ocells que m’envolten. I poca cosa més. Son regles per evitar xocs i optimitzar el vol, però quan les apliquen un gran nombre d’individus es genera el comportament unitari de l’estol o de l’eixam i dóna la impressió que sigui una entitat amb capacitat de decisió.

La gràcia és que hi ha molts sistemes emergents aparentment diferents, però amb funcionaments bàsics similars. Les xarxes neuronals del nostre cervell, les dinàmiques de les ciutats, els fluxos de tràfic o la manera d’aplaudir o ballar en actes multitudinaris. Penseu en quan fan la onada en un estadi de futbol. Ningú dirigeix la onada. Simplement es genera (emergeix) quan tothom aplica una simple regla: Si el del costat s’aixeca, jo també ho faig i tot seguit torno a seure.

Però tornem a la pregunta: Quants mosquits calen per que emergeixi l’eixam? Doncs el que han fet ha sigut agafar un tipus de mosquits (Chironomus riparius) habituals als laboratoris i que no piquen i els han anat posant en una capsa que permetia gravar i seguir el vol de cada un per separat. Ho feien augmentant el nombre d’individus i analitzant com modificaven els paràmetres de vol. Un mosquit individual va a la seva bola, i dos també, però a mida que el nombre augmentava, apareixien modificacions i a partir de deu mosquits els canvis ja eren estables. El fet d’afegir-ne més no feia que la cosa es modifiqués.

De manera que la resposta obtinguda és que calen deu mosquits per fer un eixam.

Això resulta una xifra sorprenentment petita i caldrà repetir i refinar l’experiment. Potser en capses més grans surtin números diferents. Aquesta vegada han arribat a posar fins a 60 mosquits, però potser amb xifres molt més grans apareguin comportament nous. I les xifres dels mosquits segurament seran diferents de les dels ocells, les neurones del cervell o els espectadors d’un concert.

Sigui com sigui, sembla que resulta sorprenentment fàcil que aparegui una complexitat inesperada a partir de pocs individus i poques regles de comportament. Hi ha qui se sorprèn de la complexitat de la vida, la natura o l’univers, però el misteri s’esvaeix quan te n’adones que la complexitat es pot generar a partir d’elements i normes molt senzilles.

9 comentaris

  • Daniel Closa

    03/09/2014 7:36

    Potser aviat veurem eixams de nanorobots volant pel cel.

  • Esther

    02/09/2014 23:14

    Voleu veure autoorganització? no us perdeu aquest vídeo:

    http://news.sciencemag.org/technology/2014/08/heads-gathering-robot-swarm

    :)

  • Daniel Closa

    02/09/2014 17:59

    Matgala: Eixams de satèl·lits? No eren constel·lacions?
    Més de deu satèl·lits en eixam? Que preveuen un atac cylon o que? :-)

    Joan. Ai la paradoxa aquesta va donar molt joc quan discutien si Plutó era un planeta o una pedra gran.

  • Joan Codina

    02/09/2014 16:42

    Uaaaa!!!! Me l’apunto com a possible referència :3

    Jo he estat discutint el tema a la feina hahaha A mi m’encanten les cuques de llum asiàtiques que es sincronitzen per fer molta més llum entre totes.

    Hi ha una pregunta filosòfica també http://ca.wikipedia.org/wiki/Paradoxa_sorites

  • Matgala

    02/09/2014 9:31

    Ostres, no saps com m’ha agradat el teu post d’avui. Ara em dedico a estudiar eixams de satèl.lits (se’n diuen així), tot i que no faig servir el mètode Cucker-Smale… Tot i així, faig servir eixams de més de 10 satèl.lits! :-D

  • Daniel Closa

    02/09/2014 9:31

    Carquinyol. Els investigadors no són rucs!!

    Sinera: És la gràcia del cervell. Les seves activitats són més que la simple suma de senyals enviats entre neurones.

    Pons. Ah! Els sistemes emergents són més complexos, però no necessàriament millors. L’estupidesa pot ser molt complexa!!

  • Pons

    02/09/2014 9:17

    En canvi quan els humans ens movem en massa es tornen imbècils.
    Segons l’inefable Terry Pratchett el quocient intel·lectual d’una massa
    de gent pot calcular com el CI de la persona més tonta del grup dividit entre
    el nombre d’integrants.

  • Sinera

    02/09/2014 9:05

    Aleshores les neurones sempre formen “eixams”? Doncs mira que si n’hi ha una que comença a “pensar” que et pica el genoll i les del costat s’hi afegeixen masivament… quin tip de rascar-se!
    És ben curiós aquest comportament. No havia pensat mai que es podia aplicar als sistemes neuronals.

  • Carquinyol

    02/09/2014 8:05

    Amb mosquits que no piquen?? Els científics de veritat ho haguessin fet amb mosquits tigre !! Si és que… :P