Complex Systems In Nature Diposting oleh dennis , Minggu, 27 Februari 2011 at 09.06, in

3.3 Sistem Kompleks di Alam

Alam berlimpah dengan contoh-contoh sistem yang kompleks. Para ekosfer seluruh sendiri merupakan sistem yang kompleks terdiri dari jumlah agen, seperti makhluk hidup dan partikel. Agen ini berinteraksi satu sama lain dalam banyak cara yang berbeda. Bahkan ekosistem relatif kecil membungkus web kompleks interaksi, termasuk rantai makanan dan hubungan simbiosis. Populasi berfluktuasi atau menstabilkan karena berbagai interaksi antara agen-agen di dalam ekosistem. Hal ini bukan ekosistem bumi secara keseluruhan, atau bahkan ekosistem tunggal di dalamnya, dengan bagian yang bersangkutan. Sebaliknya, itu adalah bentuk keprihatinan dari fenomena kompleks yang timbul sebagai akibat dari interaksi sederhana antar individu dalam koloni beberapa jenis serangga - khususnya, koloni semut. Stigmergy adalah metode komunikasi tidak langsung yang digunakan oleh sejumlah besar spesies serangga.Proses mencari makan semut sering dicontohkan dalam stigmergy, dan sering digunakan untuk menjelaskan fenomena tersebut. Ketika salah satu mengamati satu set mencari makan semut, hal itu jarang terjadi bahwa semut bergegas secara acak segala arah. Sebaliknya, mereka biasanya mengatur ke dalam kolom, tunggal rapi, dengan beberapa semut menuju ke arah sumber makanan, dan lain-lain kembali ke sarang.
Bagaimana ini terjadi? Setelah menemukan sumber makanan, semut kembali ke sarangnya, dan dengan berbuat demikian meletakkan jejak feromon. semut lain dalam koloni semut mengkuti jejak feomon ini dan kembali ke sumber makanan, dan mereka juga berbaring feromon, demikian memperkuat jejak. Ini mungkin terjadi bahwa semut dari koloni lain yang ditemukan sumber makanan dengan rute yang berbeda. Jika rute ini terjadi untuk lebih pendek daripada lain, maka rute ini akan diperkuat untuk yang lebih besar. Hal ini terjadi karena semut menggunakan rute ini akan kembali ke sarang lebih cepat dibandingkan mereka yang menggunakan rute lain, dan karena itu, dalam periode waktu yang sama, sejumlah besar semut akan memiliki melintasi rute yang lebih pendek, artinya jejak feromon yang lebih kuat. Semakin pendek jejak sehingga merekrut semut lebih, menguatkannya lebih jauh. Mari kita periksa proses bekerja di sini. Aspek yang paling terlihat dari stigmergic proses adalah cara yang mengatur semut ke dalam struktur rapi. Tidak ada entitas mengendalikan yang menetapkan struktur kolom ke semut. Sebaliknya, kolom muncul sebagai akibat dari komunikasi tidak langsung antara individu semut. Aspek kedua dari proses ini adalah cara yang stigmergy dapat berkumpul pada solusi optimal untuk masalah mengumpulkan makanan. Meskipun tidak mungkin bahwa jalan yang dipilih oleh semut mencari makan akan menjadi jalan terpendek antara sumber makanan dan sarang, memang benar bahwa jalan yang dipilih biasanya akan terpendek di antara pilihan yang tersedia. Akibatnya, pilihan terkuat dipilih. Sekali lagi, jalan pendek tidak dipilih oleh suatu entitas pusat, tetapi dipilih melalui pendistribusian proses dimana keputusan dibuat oleh individu dalam sistem. Sumpter dan Beekman menunjukkan bahwa ketika dihadapkan dengan sumber makanan nilai yang berbeda energik, semut biasanya akan mengalokasikan sebagian besar dari angkatan kerja ke sumber keuntungan yang lebih tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa proses stigmergic membedakan antara alternatif, dan dapat memilih pilihan yang lebih menguntungkan. Pengamatan ini digunakan untuk mengembangkan model routing query sederhana dalam Bagian 3.5.1.