탄력있는 인프라에 대한 사회적 곤충의 가르침

사고, 천재 지변, 무작위 공격 또는 표적 공격은 인적 인프라를 손상시킬 수 있습니다. 우리의 인구가 증가함에 따라 우리의 운송 네트워크, 공급 체인 및 통신 네트워크가 점점 더 복잡해지고 있습니다.

해당 네트워크를 어떻게 보호합니까? 취약 해지다 실패한거야? 사회 곤충은 영감을 줄 수 있습니다.

개미, 꿀벌, 말벌과 같은 사회 곤충은 공통 둥지에 서식합니다. 그들:

  • 둥지 친구를 키우기 위해 함께 일한다.

  • 1 개 (또는 몇 개)의 "퀸즈"를 가져라.

  • 모든 둥지 친구를 만들어내는 비옥 한 암컷 (여왕); 과

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  • 젊은 세대와 노인이 함께 사는 세대가 중복됩니다.

둥지 내의 각 개체는 뇌의 신경 세포처럼 약간 행동합니다. 그들은 둥지 내에 사는 가장 가까운 이웃들의 행동에 상호 작용하고 반응합니다. 이 사회적 행태는 큰 고분을 건설하는 흰개미 또는 교량이나 뗏목을 형성하기 위해 함께 일하는 개미와 같은 인상적인 업적으로 이어질 수 있습니다.

그것은 또한 분열에 직면했을 때 어느 정도의 탄력성을 둥지에 제공합니다. 함께 작업하면 큰 실패가되기 전에 작은 실패를 수정할 수 있습니다. 이를 집단 행동이라고합니다. 곤충, 물고기, 새 및 인간을 포함하여 많은 종에서 보입니다.

우리는 이미 인간과 사회 곤충 사회 사이의 유사점을 그릴 수 있습니다. 그러나 집단 행동의 계속적인 연구는 수학, 물리학 및 로봇 공학에 영향을 미칩니다. 더 나은 탄력성있는 인프라를 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다.

기여 요인

사회적 곤충 탄력성을 유발하는 두 가지 요인은 분산 된 제어, 중복 및 작업 전환 동작입니다.

곤충 사회에는 지도자도없고 청사진도 없습니다. 이 분산 된 통제는 개개인이 본질적으로 교체 가능하다는 것을 의미하며 식민지가 개인의 손실에 내성을 갖도록합니다.

또한 시스템에 대한 피해 (식민지)는 관리자와의 시간이 많이 걸리는 의사 소통의 필요없이 처리 될 수 있습니다. 인간 시스템은 점점 더 분권화되고 있으며 종종 인터넷 의존도가 높아짐에 따라 인터넷 서비스도 더욱 집중화되고 있습니다.

Google의 간소화 된 성격에 대해 생각해보십시오. 검색 엔진뿐만 아니라 이메일 서비스, 캘린더 및 Google 문서도 제공합니다. 하나의 중앙 집중식 서비스를 통해 온라인 생활을 관리하는 것이 훨씬 쉽고 편리합니다. 그러나 온라인 공격을 통해 Google의 측면이 손상되면 시스템을 통한 계단식 오류로 인해 해당 서비스에 대한 액세스가 무력화 될 수 있습니다.

"꿀벌처럼 바쁘다"라는 구절에도 불구하고, 많은 사회 곤충 식민지는 실제로 작동하지 않는 겉으로는 "게으른"다수를 유지합니다. 이 개인들은 과도한 개인 또는 비활성 근로자는 둥지가 노동자의 손실이나 육식 동물 공격과 같은 분열에 신속하게 대응할 수있게하는 안전망의 역할을합니다.

곤충은 또한 전환 작업 방해에 대한 응답으로. 둥지 내에서 개인은 자신이 전문적으로 일할 수 있습니다. 이것은 둥지 내에서 더 큰 효율성을 허용합니다. 그러나 혼란이 생기면 개인은 그 격차를 메우기 위해 일자리를 전환 할 수 있습니다.

이것은 주 응급 서비스 (SES)와 같은 우리의 자원 봉사 응급 서비스와 유사합니다. SES에서 자원하는 사람들은 대개 다른 분야에서 일합니다. 그러나 비상 사태가 발생하면 대응하고 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

아마도 더 광범위한 기술 훈련은 사람들이 우리 인프라에 방해가되는 동안 도움을 줄 것입니다.

이것이 어떻게 인간을위한 교훈을 줄 수 있습니까?

사회적 곤충의 집단적 행동을 연구하고 교란에 직면하여 탄력을 유지할 수있는 방법을 연구함으로써 우리는 인프라의 발전을 고무하고 대규모 실패로부터 보호하기 위해 이러한 교훈을 쌓을 수 있습니다.

사회 곤충은 수천 년 동안 서로 다른 분열에 대한 다양한 해결책을 발전 시켰습니다. 인간 네트워크를 실험하려고 시도하는 것은 종종 불가능하고 비 윤리적 인 일이지만, 우리는 직접적으로 사회 곤충을 실험 할 수 있습니다.

이것은 사회 곤충 시스템이 인간 시스템에 대한 프록시라고 말하려는 것이 아니라, 수많은 사회 곤충 시스템을 비교함으로써, 인간의 사례 연구 (대개 자연 재해 발생 후 발견 된 결과로부터)를 연구하고 시뮬레이션을 개발함으로써, 우리는 서로 다른 규모와 유형의 장애에 대한 탄력성에 기여하는 일반적인 기능.

이것은 또한 양방향으로 진행됩니다. 물리학, 경제학 및 공학과 같은 다른 분야의 탄력성 연구에서 아이디어, 도구 및 개념을 차용함으로써 사회 곤충 탄력성의 배경에 대해 더 잘 이해할 수 있습니다.

함께하면 더 나은 인간 인프라의 설계에 적용 할 수있는 탄력성에 대한 이해를 높일 수 있습니다.

저자에 관하여

대화미들턴 엘리자엘리자 미들턴 (Eliza Middleton), 시드니 대학 (University of Sydney) 곤충학 및 통합 해충 관리에 관한 박사후 연구원. 그녀는 행동 생태학에 광범위하게 관심이 있으며 집단 행동, 의사 소통 및 인프라 탄력성에 중점을 두었습니다.

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