Закон джунглей: кто дирижирует птицами

Испытайте свою стаю и узнайте, как работают птичьи мозги

25-го апреля Политехнический музей открывает свою первую экспозицию на новой площадке — в 26-м павильоне ВВЦ. Она называется РДС («Россия делает сама») и будет посвящена достижениям российской науки. Одна из частей экспозиции — «Аналоги природы» — рассказывает об удивительных механизмах, которыми мы обязаны миллионам лет эволюции и которые человек то и дело заимствует у природы. К числу таких механизмов относится и самоорганизация, возникновение сложного поведения без иерархической структуры.

В нашем обществе организованное поведение (например, марш солдат на параде или упорядоченное дорожное движение) обеспечивает руководитель, но такое поведение возможно и без направляющих движение генералов и светофоров — в природе его обеспечивает самоорганизация. Так, птичья стая или косяк рыб ведут себя удивительно упорядоченно: птицы не сталкиваются друг с другом, не удаляются от группы, летят в одном направлении, а при появлении хищника или препятствия разбегаются в стороны, чтобы спустя мгновение собраться вновь. Иногда кажется, что их поведением руководит какой-то вожак, но его там нет. Стаями управляют алгоритмы, записанные в голове каждого конкретного животного. Любая птица исполняет набор очень простых программ — в сумме получаем разумную стаю. 

Первую попытку описать алгоритм, которым руководствуется каждая отдельная птица в стае, предпринял в 1987 году Крейг Рейнольдс. В ходе длительных наблюдений за животными он предположил, что ими могут руководить всего три силы: притягивание, отталкивание и сонаправленность. Притягивание заставляет птиц держаться вместе, отталкивание компенсирует первую силу и не дает им столкнуться, а сонаправленность заставляет птицу лететь в ту же сторону, куда и ее соседи. 

Мы создали свою стаю по правилам, описанным Рейнольдсом. Попробуйте изменить параметры для отдельных существ и посмотрите, как поведет себя вся стая.