Deborah Gordon: What ants teach us about the brain, cancer and the Internet

78,446 views ・ 2014-05-13

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

Translator: Arman Haghani Far Reviewer: Leila Ataei
00:13
I study ants
0
13099
1619
من روی مورچه‌ها مطالعه می‌کنم
00:14
in the desert, in the tropical forest
1
14718
3297
در صحرا، در جنگلهای استوایی
00:18
and in my kitchen,
2
18015
1528
و در آشپزخانه خودم
00:19
and in the hills around Silicon Valley where I live.
3
19543
4020
و در تپه های اطراف دره سیلیکن که آنجا زندگی میکنم. ( ناحیه ای در جنوب شرق سان فرانسیسکو که شرکت های کامپیوتری متمرکز هستند)
00:23
I've recently realized that ants
4
23563
1676
به تازگی فهمیدم که که مورچه‌ها
00:25
are using interactions differently
5
25239
2278
از ارتباطات متقابل به طور متفاوتی
00:27
in different environments,
6
27517
1828
در محیطهای مختلف استفاده می‌کنند و این
00:29
and that got me thinking that we could learn from this
7
29345
2000
باعث شد فکر کنم که ما میتوانیم از این موضوع
00:31
about other systems,
8
31345
1555
درباره بقیه سیستمها یاد بگیریم،
00:32
like brains and data networks that we engineer,
9
32900
5588
مانند مهندسی مغزها و شبکه داده‌ها
00:38
and even cancer.
10
38488
2846
و حتی سرطان.
00:41
So what all these systems have in common
11
41334
1752
وجه اشتراک تمام این سیستمها
00:43
is that there's no central control.
12
43086
2857
نداشتن نظارت و کنترل مرکزی است.
00:45
An ant colony consists of sterile female workers --
13
45943
3820
گروه مورچه‌ها شامل کارگرهای مونث عقیم است--
00:49
those are the ants you see walking around —
14
49763
2386
همان مورچه‌هایی که در اطراف ما حرکت می‌کنند--
00:52
and then one or more reproductive females
15
52149
2156
و همچنین یک یا چند مورچه مونث مولد
00:54
who just lay the eggs.
16
54305
2103
که فقط تخم می‌گذارند.
00:56
They don't give any instructions.
17
56408
2009
آنها هیچ دستوری نمیدهند.
00:58
Even though they're called queens,
18
58417
1984
با این که مورچه‌های ملکه به حساب می‌آیند
01:00
they don't tell anybody what to do.
19
60401
2165
به هیچکس نمی‌گویند که چه کار کنند.
01:02
So in an ant colony, there's no one in charge,
20
62566
3276
پس در گروه مورچه‌ها هیچکس مسئول نیست
01:05
and all systems like this without central control
21
65842
2778
و همه سیستمهای بدون کنترل مرکزی مانند این
01:08
are regulated using very simple interactions.
22
68620
3919
با رفتارهای متقابل بسیار ساده‌ای تنظیم شده‌اند.
01:12
Ants interact using smell.
23
72549
2727
مورچه‌ها با بو کردن ارتباط برقرار می‌کنند.
01:15
They smell with their antennae,
24
75276
2187
آنها با شاخک‌هایشان بو می‌کنند
01:17
and they interact with their antennae,
25
77463
2761
و با شاخک‌هایشان ارتباط برقرار می‌کنند.
01:20
so when one ant touches another with its antennae,
26
80224
3009
وقتی یک مورچه دیگری را با شاخک‌هایش لمس می‌کند،
01:23
it can tell, for example, if the other ant
27
83233
1607
مثلا می‎تواند بگوید که با آن مورچه دیگر
01:24
is a nestmate
28
84840
1634
هم آشیانه است
01:26
and what task that other ant has been doing.
29
86474
4236
و مورچ دیگر چه وظیفه‌ای را انجام میداده است.
01:30
So here you see a lot of ants moving around
30
90710
3200
اینجا تعداد زیادی مورچه می‌بینید که حرکت می‌کنند
01:33
and interacting in a lab arena
31
93910
1933
و در محیط آزمایشگاه ارتباط برقرار می‌کنند
01:35
that's connected by tubes to two other arenas.
32
95843
3438
که با لوله به دو محیط دیگر متصل است.
01:39
So when one ant meets another,
33
99281
2504
وقتی یک مورچه، با دیگری مواجه می‎شود
01:41
it doesn't matter which ant it meets,
34
101785
2089
فرقی نمی‌کند با کدام مورچه مواجه می‌شود،
01:43
and they're actually not transmitting
35
103874
1885
و آنها در واقع
01:45
any kind of complicated signal or message.
36
105759
3465
هیچ گونه سیگنال پیچیده یا پیامی ارسال نمی‌کنند.
01:49
All that matters to the ant is the rate
37
109224
2111
تنها چیز مهم برای مورچه
01:51
at which it meets other ants.
38
111335
2821
میزان مواجه با دیگر مورچه‌ها است.
01:54
And all of these interactions, taken together,
39
114156
2757
و تمام این ارتباطات که باهم اتفاق می‌افتند
01:56
produce a network.
40
116913
2505
یک شبکه را به وجود می‎آورند.
01:59
So this is the network of the ants
41
119418
2210
پس این شبکه‌ای از مورچه‌هاست
02:01
that you just saw moving around in the arena,
42
121628
2644
که شما فقط حرکتش را در اطراف محیط دیدید
02:04
and it's this constantly shifting network
43
124272
3287
و همین شبکه دائما درحال تغییر
02:07
that produces the behavior of the colony,
44
127559
2520
رفتار گروه را شکل می‌دهد،
02:10
like whether all the ants are hiding inside the nest,
45
130079
2881
که آیا همه مورچه‌ها توی آشیانه پنهانند یا
02:12
or how many are going out to forage.
46
132960
2694
چه تعداد برای جست وجوی غذا بیرون میروند.
02:15
A brain actually works in the same way,
47
135654
1759
مغز درحقیقت با روشی مشابه کار می‌کند،
02:17
but what's great about ants is
48
137413
1500
اما مطلب مهم درباره مورچه‌ها
02:18
that you can see the whole network as it happens.
49
138913
4867
این است که میتوانید کل شبکه را همانطور که اتفاق می‎افتد ببینید.
02:23
There are more than 12,000 species of ants,
50
143780
3100
بیش از ۱۲٫۰۰۰ نوع مورچه
02:26
in every conceivable environment,
51
146880
2125
در هر محیطی که تصور کنید وجود دارند،
02:29
and they're using interactions differently
52
149005
2649
که رفتارهای متقابل متفاوتی را
02:31
to meet different environmental challenges.
53
151654
2768
برای مواجهه با چالش‌های محیطی متفاوت استفاده می‌کنند.
02:34
So one important environmental challenge
54
154422
2305
یک چالش محیطی مهم
02:36
that every system has to deal with
55
156727
1870
که هر سیستم باید از پس آن برآید
02:38
is operating costs, just what it takes
56
158597
2083
اداره هزینه‌هاست، دقیقا همان قدری که
02:40
to run the system.
57
160680
2265
برای اداره کردن سیستم لازم است.
02:42
And another environmental challenge is resources,
58
162945
2548
چالش محیطی دیگر ، منابع هستند
02:45
finding them and collecting them.
59
165493
2336
یعنی پیدا کردن و جمع آوری آنها.
02:47
In the desert, operating costs are high
60
167829
2783
در صحرا، اداره هزینه‌ها سخت است
02:50
because water is scarce,
61
170612
1773
چون آب کم است
02:52
and the seed-eating ants that I study in the desert
62
172385
2499
و مورچه‌های دانه‎خور مورد مطالعه من در صحرا
02:54
have to spend water to get water.
63
174884
2900
باید آب مصرف کنند تا آب به دست آورند.
02:57
So an ant outside foraging,
64
177784
2139
پس مورچه جستجو کننده در بیرون
02:59
searching for seeds in the hot sun,
65
179923
2037
که در آفتاب داغ دنبال دانه می گردد
03:01
just loses water into the air.
66
181960
2007
آب از دست می‌دهد.
03:03
But the colony gets its water
67
183967
1664
اما گروه آب مورد نیازش را
03:05
by metabolizing the fats out of the seeds
68
185631
1766
با بیرون آوردن چربی از دانه‌هایی
03:07
that they eat.
69
187397
1934
که میخورند، به دست می‌آورد.
03:09
So in this environment, interactions are used
70
189331
3159
پس در این محیط، ارتباطات برای به راه انداختن
03:12
to activate foraging.
71
192490
1549
جستجوی غذا به کار می‌روند.
03:14
An outgoing forager doesn't go out unless
72
194039
2264
یک مورچه کاوشگر بیرون نمیرود مگر این که
03:16
it gets enough interactions with returning foragers,
73
196303
2573
با کاوشگرهای در حال بازگشت ارتباط برقرار کند،
03:18
and what you see are the returning foragers
74
198876
1990
آنچه می‌بینید کاوشگرهای در حال بازگشتند
03:20
going into the tunnel, into the nest,
75
200866
1824
که داخل تونل می‌روند، تا به آشیانه بروند
03:22
and meeting outgoing foragers on their way out.
76
202690
2636
و کاوشگرهای در حال خروج را سر راهشان می‌بینند.
03:25
This makes sense for the ant colony,
77
205326
1623
این برای گروه مورچه ها معنایی دارد
03:26
because the more food there is out there,
78
206949
2323
هرچقدر غذا در بیرون بیشتر باشد
03:29
the more quickly the foragers find it,
79
209272
1851
کاوشگرها سریع تر آن را پیدا می‎کنند
03:31
the faster they come back,
80
211123
1236
و سریع تر برمی‎گردند
03:32
and the more foragers they send out.
81
212359
2801
و کاوشگرهای بیشتری را بیرون می‎فرستند.
03:35
The system works to stay stopped,
82
215160
2507
سیستم کار می‎کند تا متوقف بماند
03:37
unless something positive happens.
83
217667
2015
مگر این که اتفاق خوبی بیفتد.
03:39
So interactions function to activate foragers.
84
219682
3881
ارتباطات برای فعال کردن کاوشگرها به کار می‎روند.
03:43
And we've been studying the evolution of this system.
85
223563
2907
و ما سیر تکاملی این سیستم را مطالعه کرده‎ایم.
03:46
First of all, there's variation.
86
226470
1091
اول از همه، تغییر پذیری وجود دارد.
03:47
It turns out that colonies are different.
87
227561
2479
که موجب متغیر بودن گروه‎ها می شود.
03:50
On dry days, some colonies forage less,
88
230040
2696
در روزهای خشک بعضی گروه‎ها کمتر دنبال غذا می‎گردند
03:52
so colonies are different in how
89
232736
1505
گروه‎ها در چگونگی
03:54
they manage this trade-off
90
234241
1354
ایجاد توازن
03:55
between spending water to search for seeds
91
235595
3168
بین مصرف آب برای کاوش دانه‎ها
03:58
and getting water back in the form of seeds.
92
238763
3320
و برگرداندن آب از طریق دانه‎ها متفاوتند.
04:02
And we're trying to understand why
93
242083
1719
و تلاش می‎کنیم که بفهمیم
04:03
some colonies forage less than others
94
243802
2140
چرا بعضی گروه‎ها کمتر از بقیه کاوش می‎کنند
04:05
by thinking about ants as neurons,
95
245942
2325
با درنظر گرفتن مورچه‎ها به عنوان نورونها
04:08
using models from neuroscience.
96
248267
2338
با استفاده از مدلهای علوم عصبی
04:10
So just as a neuron adds up its stimulation
97
250605
2674
هنگامی که یک نورون توسط نورون‎های دیگر
04:13
from other neurons to decide whether to fire,
98
253279
2006
تحریک می‎شود که برای برانگیختن تصمیم بگیرد
04:15
an ant adds up its stimulation from other ants
99
255285
2885
مشابها مورچه توسط مورچه‎های دیگر تحریک می‎شود
04:18
to decide whether to forage.
100
258170
2023
که برای جستجوی غذا تصمیم بگیرد.
04:20
And what we're looking for is whether there might be
101
260193
1637
و ما دنبال این هستیم
04:21
small differences among colonies
102
261830
1992
که آیا ممکن است تفاوتهای کوچکی بین گروهها
04:23
in how many interactions each ant needs
103
263822
3314
در ارتباطات مورد نیاز هر مورچه قبل از
04:27
before it's willing to go out and forage,
104
267136
1926
تمایل به بیرون رفتن و کاوش غذا باشد
04:29
because a colony like that would forage less.
105
269062
3767
زیرا چنین گروهی کمتر برای غذا کاوش خواهد کرد.
04:32
And this raises an analogous question about brains.
106
272829
3139
و این، سوالی مشابه را درباره مغز به وجود می‎آورد.
04:35
We talk about the brain,
107
275968
1412
ما درباره مغز صحبت می‎کنیم
04:37
but of course every brain is slightly different,
108
277380
2890
اما قطعا هر مغز کمی متفاوت است
04:40
and maybe there are some individuals
109
280270
1379
و شاید بعضی افراد باشند
04:41
or some conditions
110
281649
1319
یا بعضی شرایط که در آنها
04:42
in which the electrical properties of neurons are such
111
282968
3222
ویژگیهای الکتریکی نورونها به گونه ایست که
04:46
that they require more stimulus to fire,
112
286190
3870
محرکهای بیشتری نیاز دارند تا برانگیخته شوند که
04:50
and that would lead to differences in brain function.
113
290060
3726
منجر به تفاوتهایی در کارکرد مغز می‎شود.
04:53
So in order to ask evolutionary questions,
114
293786
2334
برای پرسیدن سوالات تکاملی
04:56
we need to know about reproductive success.
115
296120
2679
باید درمورد کامیابی تناسلی بدانیم.
04:58
This is a map of the study site
116
298799
2325
این یک نقشه از موقعیت مطالعه است
05:01
where I have been tracking this population
117
301124
2553
از جایی که این جمعیت از گروه‎های مورچه‎های
05:03
of harvester ant colonies for 28 years,
118
303677
3293
برداشت کننده غذا را ۲۸ سال دنبال می‎کردم
05:06
which is about as long as a colony lives.
119
306970
2262
که تقریبا هم اندازه عمر یک گروه است.
05:09
Each symbol is a colony,
120
309232
2099
هر نماد یک گروه است
05:11
and the size of the symbol is how many offspring it had,
121
311331
3266
و اندازه نماد نماینده تعداد فرزندان آن است
05:14
because we were able to use genetic variation
122
314597
1913
چون می‎توانستیم ازتنوع ژنتیکی برای
05:16
to match up parent and offspring colonies,
123
316510
2711
مطابقت دادن گروه‎های والد و فرزند استفاده کنیم
05:19
that is, to figure out which colonies
124
319221
3297
توانستیم بفهمیم که کدام گروه‎ها
05:22
were founded by a daughter queen
125
322518
1925
توسط ملکه دختر بوجود آمده‎اند
05:24
produced by which parent colony.
126
324443
2068
و توسط کدام گروه والد.
05:26
And this was amazing for me, after all these years,
127
326511
2002
بعد از تمام این سالها ، برایم جذاب بود که
05:28
to find out, for example, that colony 154,
128
328513
3128
بفهمم، مثلا گروه شماره ۱۵۴
05:31
whom I've known well for many years,
129
331641
2176
که سالهاست به خوبی آن را می‎شناسم
05:33
is a great-grandmother.
130
333817
1819
مادر مادربزرگ است.
05:35
Here's her daughter colony,
131
335636
1740
و این گروه، دختر اوست
05:37
here's her granddaughter colony,
132
337376
2684
و این، نوه او است
05:40
and these are her great-granddaughter colonies.
133
340060
2392
و اینها، دخترهای نوه او هستند.
05:42
And by doing this, I was able to learn
134
342452
2025
با این کار، قادر بودم که بفهمم
05:44
that offspring colonies resemble parent colonies
135
344477
3283
که گروه‎های فرزند همانند گروه‎های والدند
05:47
in their decisions about which days are so hot
136
347760
2217
در تصمیماتشان در مورد روزهای گرم
05:49
that they don't forage,
137
349977
1778
که به دنبال غذا نروند
05:51
and the offspring of parent colonies
138
351755
1464
و فرزندان گروه‎های والد
05:53
live so far from each other that the ants never meet,
139
353219
2906
آنقدر از هم دورند که مورچه‎ها هرگز با یکدیگر مواجه نمی‎شوند
05:56
so the ants of the offspring colony
140
356125
2289
پس مورچه‎های گروه فرزند نمی‎توانند
05:58
can't be learning this from the parent colony.
141
358414
2244
این را از گروه مادر یاد گرفته باشند.
06:00
And so our next step is to look
142
360658
1381
در نتیجه قدم بعدی ما اینست که
06:02
for the genetic variation underlying this resemblance.
143
362039
5276
به دنبال تنوع ژنتیکی به عنوان اساس این شباهت بگردیم.
06:07
So then I was able to ask, okay, who's doing better?
144
367315
4125
سپس قادر بودم بپرسم که خب ، چه کسی بهتر عمل می کند؟
06:11
Over the time of the study,
145
371440
1460
در طول زمان مطالعه
06:12
and especially in the past 10 years,
146
372900
1465
و به خصوص در ۱۰ سال گذشته
06:14
there's been a very severe and deepening drought
147
374365
3308
یک خشک سالی طاقت فرسا و شدید
06:17
in the Southwestern U.S.,
148
377673
2127
در جنوب غربی ایالات متحده وجود داشته است
06:19
and it turns out that the colonies that conserve water,
149
379800
3053
و این معلوم است که گروه‎هایی که آب نگه می‎دارند
06:22
that stay in when it's really hot outside,
150
382853
4429
و در زمانی که بیرون بسیار گرم است داخل می‎مانند
06:27
and thus sacrifice getting as much food as possible,
151
387282
2632
و بدین ترتیب قربانی گرفتن حداکثر مقدار ممکن غذا می‎شوند
06:29
are the ones more likely to have offspring colonies.
152
389914
2945
گروه‎هایی هستند که بیشتر ممکن است گروه‎های فرزند داشته باشند.
06:32
So all this time, I thought that colony 154
153
392859
2269
تمام این مدت فکر می‎کردم گروه ۱۵۴
06:35
was a loser, because on really dry days,
154
395128
2670
یک بازنده است زیرا در روزهای بسیار گرم
06:37
there'd be just this trickle of foraging,
155
397798
1868
کاوش غذای بسیار کمی داشتند
06:39
while the other colonies were out
156
399666
1591
درحالی که بقیه گروه‎ها بیرون بودند
06:41
foraging, getting lots of food,
157
401257
2117
دنبال غذا بودند غذای بسیاری به دست می‎آوردند،
06:43
but in fact, colony 154 is a huge success.
158
403374
3020
اما در واقع، گروه ۱۵۴ برنده بزرگ بود.
06:46
She's a matriarch.
159
406394
1332
او یک گروه مادر است.
06:47
She's one of the rare great-grandmothers on the site.
160
407726
3052
یکی از معدود مادرمادربزرگ های این مکان است.
06:50
To my knowledge, this is the first time
161
410778
2785
بر اساس اطلاعات من ، این اولین بار است
06:53
that we've been able to track
162
413563
1639
که ما توانسته‎ایم سیر تکاملی مداوم
06:55
the ongoing evolution of collective behavior
163
415202
3001
یک رفتار جمعی را
06:58
in a natural population of animals
164
418203
2117
در یک جمعیت طبیعی حیوانات دنبال کنیم
07:00
and find out what's actually working best.
165
420320
4657
و بفهمیم کدامیک واقعا بهترین عملکرد را دارد.
07:04
Now, the Internet uses an algorithm
166
424977
2421
اینترنت از یک الگوریتم برای
07:07
to regulate the flow of data
167
427398
2853
تنظیم کردن گردش داده‎ها استفاده می‎کند
07:10
that's very similar to the one
168
430251
2227
که بسیار شبیه به
07:12
that the harvester ants are using to regulate
169
432478
2376
مورچه‎های برداشت کننده‎ایست که
07:14
the flow of foragers.
170
434854
1541
گردش کاوشگرها را تنظیم می‎کنند.
07:16
And guess what we call this analogy?
171
436395
3366
حدس بزنید به این شباهت چه می‎گوییم؟
07:19
The anternet is coming.
172
439761
1518
«اَنترنت» در حال آمدن است
07:21
(Applause)
173
441279
1721
(تشویق حاضرین)
07:23
So data doesn't leave the source computer
174
443000
3454
داده‎ها، رایانه مرجع را ترک نمی‎کند
07:26
unless it gets a signal that there's enough bandwidth
175
446454
2861
مگر این که سیگنالی مبنی بر اینکه پهنای باند کافی
07:29
for it to travel on.
176
449315
2729
برای رفتنش وجود دارد، دریافت کند.
07:32
In the early days of the Internet,
177
452044
1441
در اوایل عصر اینترنت
07:33
when operating costs were really high
178
453485
2274
که اداره هزینه‎ها واقعا بالا بود
07:35
and it was really important not to lose any data,
179
455759
3227
و از دست ندادن هیچ یک از داده‎ها بسیار مهم بود
07:38
then the system was set up for interactions
180
458986
2157
سیستم تنظیم شده بود تا برپایه ارتباطات
07:41
to activate the flow of data.
181
461143
3062
گردش داده‎ها را فعال کند.
07:44
It's interesting that the ants are using an algorithm
182
464205
2385
جالب است که مورچه‎ها از الگوریتمی استفاده می‎کنند
07:46
that's so similar to the one that we recently invented,
183
466590
3896
که بسیار شبیه الگوریتمی است که ما جدیدا آن را ابداع کردیم
07:50
but this is only one of a handful of ant algorithms
184
470486
2953
اما این، یکی از معدود الگوریتم‎های مورچه هاست
07:53
that we know about,
185
473439
1419
که از آن اطلاع داریم
07:54
and ants have had 130 million years
186
474858
3193
و مورچه‎ها ۱۳۰ میلیون سال وقت داشتند
07:58
to evolve a lot of good ones,
187
478051
2026
که الگوریتم‎های خوب بسیاری را به دست آورند
08:00
and I think it's very likely
188
480077
1506
و فکر می‎کنم که بسیار محتمل است
08:01
that some of the other 12,000 species
189
481583
2557
که بعضی از ۱۲٫۰۰۰ گونه‎های دیگر
08:04
are going to have interesting algorithms
190
484140
2697
حتما الگوریتمهای جالب دیگری
08:06
for data networks
191
486837
1024
برای شبکه‎های داده
08:07
that we haven't even thought of yet.
192
487861
2697
دارند که هنوز ما حتی به آن فکر نکرده‎ایم.
08:10
So what happens when operating costs are low?
193
490558
3085
حالا هنگامی که اداره هزینه‎ها آسان است چه اتفاقی می‎افتد؟
08:13
Operating costs are low in the tropics,
194
493643
1787
اداره هزینه‎ها در مناطق استوایی آسان است
08:15
because it's very humid, and it's easy for the ants
195
495430
2096
زیرا هوا بسیار مرطوب است و برای مورچه ها آسان است
08:17
to be outside walking around.
196
497526
2824
که در بیرون حرکت کنند.
08:20
But the ants are so abundant
197
500350
1653
اما مورچه‎ها در مناطق استوایی
08:22
and diverse in the tropics
198
502003
1818
بسیار زیاد و گوناگون هستند
08:23
that there's a lot of competition.
199
503821
2598
پس رقابت بسیار بالاست.
08:26
Whatever resource one species is using,
200
506419
1952
هر منبعی که یک گونه درحال استفاده از آن است
08:28
another species is likely to be using that
201
508371
3172
گونه‎های دیگر هم متمایل هستند از آن
08:31
at the same time.
202
511543
2379
به طور همزمان استفاده کنند.
08:33
So in this environment, interactions are used
203
513922
2608
پس در این محیط از ارتباطات
08:36
in the opposite way.
204
516530
1945
در راه مخالف استفاده می‎شود.
08:38
The system keeps going
205
518475
1395
سیستم این مسیر را ادامه می‎دهد
08:39
unless something negative happens,
206
519870
1554
مگر اینکه اتفاق بدی رخ دهد
08:41
and one species that I study makes circuits
207
521424
2167
یکی از گونه‎هایی که آنرا مطالعه می‎کنم مدارهایی
08:43
in the trees of foraging ants
208
523591
2159
روی درخت درست می‎کند از مورچه‎های کاوشگری که
08:45
going from the nest to a food source and back,
209
525750
2981
بین لانه و منبع غذا رفت و آمد می‎کنند
08:48
just round and round,
210
528731
1329
کاملا گرد و دایره‎وار
08:50
unless something negative happens,
211
530060
1442
مگر اینکه اتفاق بدی رخ دهد
08:51
like an interaction
212
531502
1609
مثلا ارتباطی
08:53
with ants of another species.
213
533111
2739
با مورچه‎های گونه های دیگر.
08:55
So here's an example of ant security.
214
535850
2937
این یک مثال از تامین امنیت مورچه است.
08:58
In the middle, there's an ant
215
538787
1858
در وسط یک مورچه حضور دارد
09:00
plugging the nest entrance with its head
216
540645
2463
که ورودی لانه را با سرش بسته است
09:03
in response to interactions with another species.
217
543108
2993
در پاسخ به تعاملات با گونه‎های دیگر.
09:06
Those are the little ones running around
218
546101
1659
آنها مورچه‎های کوچکی هستند که
09:07
with their abdomens up in the air.
219
547760
2751
با شکم هایی در هوا می‎دوند.
09:10
But as soon as the threat is passed,
220
550511
2046
اما هنگامی که تهدید برطرف شد
09:12
the entrance is open again,
221
552557
2755
ورودی دوباره باز میشود
09:15
and maybe there are situations
222
555312
1790
و شاید حالتهایی
09:17
in computer security
223
557102
1089
در امنیت رایانه باشند
09:18
where operating costs are low enough
224
558191
2206
که اداره هزینه‎ها به اندازه‎ای کم است
09:20
that we could just block access temporarily
225
560397
3375
که ما می‎توانیم دسترسی را موقتا ببندیم
09:23
in response to an immediate threat,
226
563772
2193
در پاسخ به یک تهدید آنی
09:25
and then open it again,
227
565965
2026
و سپس آن را دوباره باز کنیم
09:27
instead of trying to build
228
567991
1269
به جای تلاش برای ساختن
09:29
a permanent firewall or fortress.
229
569260
3980
یک فایروال دایمی یا یک دژ.
09:33
So another environmental challenge
230
573240
1940
یکی دیگر از چالشهای محیطی که
09:35
that all systems have to deal with
231
575180
1695
همه سیستمها مجبورند آن را اداره کنند
09:36
is resources, finding and collecting them.
232
576875
5452
یافتن و جمع آوری منابع است.
09:42
And to do this, ants solve the problem
233
582327
1673
و برای انجام این کار، مورچه‎ها مشکل
09:44
of collective search,
234
584000
1258
جستجوی جمعی را حل می‎کنند
09:45
and this is a problem that's of great interest
235
585258
1576
این مشکلی است که هم اکنون
09:46
right now in robotics,
236
586834
1484
در رباتیک مورد توجه بسیاری است
09:48
because we've understood that,
237
588318
1732
زیرا ما فهمیده‎ایم که
09:50
rather than sending a single,
238
590050
1614
به جای فرستادن
09:51
sophisticated, expensive robot out
239
591664
3495
یک ربات پیچیده و پرهزینه
09:55
to explore another planet
240
595159
1417
برای اکتشاف در سیاره دیگر
09:56
or to search a burning building,
241
596576
2567
یا جستجو در یک ساختمان درحال حریق
09:59
that instead, it may be more effective
242
599143
2600
شاید مفیدتر باشد که
10:01
to get a group of cheaper robots
243
601743
4377
گروهی از ربات‎های کم هزینه‎تر را
10:06
exchanging only minimal information,
244
606120
2545
که اطلاعات اندکی تبادل می‎کنند در اختیار داشته باشیم
10:08
and that's the way that ants do it.
245
608665
2799
و این روشی است که مورچه‎ها انجام می‎دهند.
10:11
So the invasive Argentine ant
246
611464
1765
مورچه آرژانتینی مهاجم
10:13
makes expandable search networks.
247
613229
2330
شبکه‎های جستجوی گسترده‎ای درست می‎کند.
10:15
They're good at dealing with the main problem
248
615559
2273
آنها در اداره مشکل اصلی
10:17
of collective search,
249
617832
1331
در زمینه جستجوی جمعی خوبند
10:19
which is the trade-off between
250
619163
2566
که عبارت است از ایجاد توازن بین
10:21
searching very thoroughly
251
621729
1336
کامل جستجو کردن
10:23
and covering a lot of ground.
252
623065
1997
و پوشش دادن سطح وسیعی از زمین.
10:25
And what they do is,
253
625062
895
10:25
when there are many ants in a small space,
254
625957
2387
و کاری که می‎کنند
این است که وقتی تعداد زیادی در محیط کوچکی حضور دارند
10:28
then each one can search very thoroughly
255
628344
2213
هر کدام می‎تواند بسیار کامل جستجو کند
10:30
because there will be another ant nearby
256
630557
1624
چون مورچه دیگری در نزدیکی خواهد بود
10:32
searching over there,
257
632181
1357
که آنجا را جستجو کند
10:33
but when there are a few ants
258
633538
1647
اما هنگامی که تعداد مورچه کمی
10:35
in a large space,
259
635185
2055
در محیطی بزرگ حضور دارند
10:37
then they need to stretch out their paths
260
637240
2414
نیاز دارند که مسیرهایشان را طولانی کنند
10:39
to cover more ground.
261
639654
1803
تا زمین بیشتری را پوشش دهند.
10:41
I think they use interactions to assess density,
262
641457
2954
فکر می‎کنم آنها از ارتباطات برای تشخیص تراکم استفاده می‎کنند
10:44
so when they're really crowded,
263
644411
1229
پس وقتی واقعا پرتعدادند
10:45
they meet more often,
264
645640
1102
بیشتر همدیگر را می‎بینند
10:46
and they search more thoroughly.
265
646742
2465
و کاملتر جستجو می‎کنند.
10:49
Different ant species must use different algorithms,
266
649207
3400
گونه‎های مختلف مورچه‎ها باید الگوریتم‎های متفاوتی استفاده کنند
10:52
because they've evolved to deal with
267
652607
2522
چون برای سروکار داشتن
10:55
different resources,
268
655129
1671
با منابع متفاوتی تکامل یافته‎اند
10:56
and it could be really useful to know about this,
269
656800
2559
و دانستن این میتواند بسیار مفید باشد
10:59
and so we recently asked ants
270
659359
1642
ما اخیرا به واسطه مورچه‎ها
11:01
to solve the collective search problem
271
661001
2450
توانستیم مسئله جستجوی دسته جمعی را
11:03
in the extreme environment
272
663451
1368
در اکثر محیطهای
11:04
of microgravity
273
664819
1558
دارای گرانش ضعیف
11:06
in the International Space Station.
274
666377
1976
در پایگاه فضایی بین المللی حل کنیم.
11:08
When I first saw this picture, I thought,
275
668353
1545
وقتی اولین بار این عکس را دیدم
11:09
Oh no, they've mounted the habitat vertically,
276
669898
2857
فکر کردم اوه نه! آنها زیستگاه را عمودی نصب کرده‎اند
11:12
but then I realized that, of course, it doesn't matter.
277
672755
2618
اما فهمیدم که البته اهمیتی ندارد.
11:15
So the idea here is that the ants
278
675373
2637
اینجا ایده این است که مورچه‎ها
11:18
are working so hard to hang on
279
678010
1970
بسیار تلاش می‎کنند که به دیوار
11:19
to the wall or the floor or whatever you call it
280
679980
3057
یا به کف سطح یا به هر آنچه آن را می‎نامید، بچسبند
11:23
that they're less likely to interact,
281
683037
3009
و آنها کمتر متمایل هستند که ارتباط برقرار کنند
11:26
and so the relationship between
282
686046
1244
بنابراین تناسب بین
11:27
how crowded they are and how often they meet
283
687290
2120
تراکم آنها و دفعات مواجهه آنها با یکدیگر
11:29
would be messed up.
284
689410
1725
خراب خواهد شد.
11:31
We're still analyzing the data.
285
691135
1395
ما همچنان درحال تحلیل داده‎ها هستیم.
11:32
I don't have the results yet.
286
692530
1964
من هنوز نتایج را ندارم.
11:34
But it would be interesting to know
287
694494
1694
اما جالب خواهد بود که بدانیم
11:36
how other species solve this problem
288
696188
2459
بقیه گونه‎ها چگونه این مسئله را
11:38
in different environments on Earth,
289
698647
2564
در محیطهای مختلف زمین حل می‎کنند،
11:41
and so we're setting up a program
290
701211
1266
ما داریم برنامه‎ای را برای
11:42
to encourage kids around the world
291
702477
2160
تشویق کردن کودکان سراسر دنیا تنظیم می‎کنیم
11:44
to try this experiment with different species.
292
704637
2536
که این آزمایش را با گونه‎های مختلف امتحان کنند.
11:47
It's very simple.
293
707173
1767
بسیار ساده است.
11:48
It can be done with cheap materials.
294
708940
2090
با ارزان‎ترین مواد انجام می‎شود.
11:51
And that way, we could make a global map
295
711030
2833
با این روش می‎توانیم نقشه جهانی از
11:53
of ant collective search algorithms.
296
713863
3347
الگوریتم‎های جستجوی جمعی مورچه‎ها درست کنیم.
11:57
And I think it's pretty likely that the invasive species,
297
717210
2483
و من فکر می‎کنم که احتمالا گونه‎های مهاجم
11:59
the ones that come into our buildings,
298
719693
2149
همانهایی که به داخل خانه‎هایمان می‎آیند
12:01
are going to be really good at this,
299
721842
1742
در این زمینه بسیار خوب عمل می‎کنند،
12:03
because they're in your kitchen
300
723584
1848
چون آنها در آشپزخانه شما هستند
12:05
because they're really good at finding food and water.
301
725432
3907
به دلیل اینکه آنها در یافتن آب و غذا بسیار خوب هستند.
12:09
So the most familiar resource for ants
302
729339
3265
آشناترین منبع (غذا) برای مورچه ها
12:12
is a picnic,
303
732604
1315
یک پیک نیک است،
12:13
and this is a clustered resource.
304
733919
2145
و این یک منبع خوشه ای (فراوان) است.
12:16
When there's one piece of fruit,
305
736064
999
وقتی تکه میوه‎ای وجود دارد،
12:17
there's likely to be another piece of fruit nearby,
306
737063
2515
احتمالا تکه میوه‎ای دیگر نزدیک آن وجود دارد،
12:19
and the ants that specialize on clustered resources
307
739578
3432
و مورچه‎هایی که در منابع خوشه ‎ای تخصص دارند
12:23
use interactions for recruitment.
308
743010
1942
از ارتباطات برای یارگیری استفاده می‎کنند.
12:24
So when one ant meets another,
309
744952
1277
وقتی مورچه‎ای دیگری را می‎بیند،
12:26
or when it meets a chemical deposited
310
746229
1625
یا وقتی یک ماده شیمیایی را می بیند،
12:27
on the ground by another,
311
747854
1736
که توسط دیگری روی زمین گذاشته شده،
12:29
then it changes direction to follow
312
749590
1833
آنگاه مسیرش را عوض می کند تا
12:31
in the direction of the interaction,
313
751423
1573
مسیر ارتباط را دنبال کند،
12:32
and that's how you get the trail of ants
314
752996
1977
این گونه است که شما دنباله‎ای از مورچه را
12:34
sharing your picnic.
315
754973
1413
درحال بردن پیک نیکتان می‎بینید.
12:36
Now this is a place where I think we might be able
316
756386
1695
اینجا مکانی است که فکر می‎کنم شاید بتوانیم
12:38
to learn something from ants about cancer.
317
758081
3741
از مورچه‎ها راجع به سرطان چیزهایی یاد بگیریم.
12:41
I mean, first, it's obvious that we could do a lot
318
761822
1981
اولا واضح است که میتوانیم کارهای زیادی
12:43
to prevent cancer
319
763803
1610
برای جلوگیری از سرطان انجام دهیم
12:45
by not allowing people to spread around
320
765413
2577
با اجازه ندادن به مردم برای گسترش دادن آن
12:47
or sell the toxins that promote
321
767990
1944
یا فروختن زهرهایی که
12:49
the evolution of cancer in our bodies,
322
769934
2780
به تکامل سرطان در بدنهایمان کمک می‎کنند،
12:52
but I don't think the ants can help us much with this
323
772714
2346
اما فکر نمی‎کنم مورچه‎ها در این زمینه کمک زیادی به ما بکنند
12:55
because ants never poison their own colonies.
324
775060
3358
چون مورچه‎ها هرگز گروه‎های خودشان را سمی نمی‎کنند.
12:58
But we might be able to learn something from ants
325
778418
1332
اما شاید بتوانیم از مورچه‎ها
12:59
about treating cancer.
326
779750
1763
چیزی درباره درمان سرطان یاد بگیریم.
13:01
There are many different kinds of cancer.
327
781513
2225
انواع مختلف بسیاری از سرطان وجود دارند.
13:03
Each one originates in a particular part of the body,
328
783738
2978
هر کدام از عضو خاصی از بدن سرچشمه می‎گیرد
13:06
and then some kinds of cancer will spread
329
786716
2966
و بعضی از سرطانها گسترش می‎یابند
13:09
or metastasize to particular other tissues
330
789682
2830
یا بافتهای خاص دیگر را مبتلا می‎کنند
13:12
where they must be getting resources that they need.
331
792512
2880
که باید از آنجا منابع مورد نیاز را بگیرند.
13:15
So if you think from the perspective
332
795392
1808
اگر به قضیه از منظر اولین سلول‎های
13:17
of early metastatic cancer cells
333
797200
1950
سرطانی متاستاز کننده نگاه کنید
13:19
as they're out searching around
334
799150
1623
هنگامی که آنها در بیرون به دنبال
13:20
for the resources that they need,
335
800773
2317
منابع مورد نیاز جستجو می‎کنند
13:23
if those resources are clustered,
336
803090
1983
اگر آن منابع خوشه‎ای باشند،
13:25
they're likely to use interactions for recruitment,
337
805073
3013
سلولها از ارتباطات برای یارگیری استفاده می‎کنند،
13:28
and if we can figure out how cancer cells are recruiting,
338
808086
3093
و اگر بتوانیم بفهمیم سلولهای سرطانی چگونه یارگیری می‎کنند،
13:31
then maybe we could set traps
339
811179
2347
شاید بتوانیم دام‎هایی را قرار دهیم
13:33
to catch them before they become established.
340
813526
4049
تا آنها را قبل از پخش شدن گیر بیندازیم.
13:37
So ants are using interactions in different ways
341
817575
3235
مورچه‎ها از ارتباطات در راه‎های مختلفی
13:40
in a huge variety of environments,
342
820810
2602
در محیطهای متنوع بسیاری استفاده می‎کنند،
13:43
and we could learn from this
343
823412
1821
و ما می‎توانیم از این قضیه
13:45
about other systems that operate
344
825233
1777
درباره بقیه سیستم‎هایی که
13:47
without central control.
345
827010
2337
بدون کنترل مرکزی کار می‎کنند، چیزهایی یاد بگیریم.
13:49
Using only simple interactions,
346
829347
1979
تنها با استفاده از ارتباطات ساده
13:51
ant colonies have been performing
347
831326
1795
گروه‎های مورچه‎ها، شاهکارهای
13:53
amazing feats for more than 130 million years.
348
833121
3633
شگفت‎انگیزی را برای بیش از ۱۳۰ میلیون سال انجام داده‎اند.
13:56
We have a lot to learn from them.
349
836754
2140
باید چیزهای زیادی از آنها یاد بگیریم.
13:58
Thank you.
350
838894
2738
متشکرم.
14:01
(Applause)
351
841632
2733
(تشویق حاضرین)
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7