Deborah Gordon: What ants teach us about the brain, cancer and the Internet
78,465 views ・ 2014-05-13
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번역: Sungho Yoo
검토: Gemma Lee
00:13
I study ants
0
13099
1619
저는 개미를 연구합니다.
00:14
in the desert, in the tropical forest
1
14718
3297
사막에서, 열대우림지역,
00:18
and in my kitchen,
2
18015
1528
그리고 제집 주방 뿐만 아니라
00:19
and in the hills around Silicon Valley where I live.
3
19543
4020
제가 살고 있는 실리콘 밸리
주변의 산에서도 연구하지요.
00:23
I've recently realized that ants
4
23563
1676
저는 최근에 개미들이
00:25
are using interactions differently
5
25239
2278
환경에 따라
00:27
in different environments,
6
27517
1828
다른 방식으로 소통한다는
사실을 알아냈습니다.
00:29
and that got me thinking
that we could learn from this
7
29345
2000
이것은 제게 우리가 개미에게서
00:31
about other systems,
8
31345
1555
인간의 뇌나, 우리가 구축하는
데이터망, 그리고
00:32
like brains and data networks that we engineer,
9
32900
5588
심지어는 암과 같은 구조에
대해 배울 수 있을 것이라는
00:38
and even cancer.
10
38488
2846
생각을 하도록 해주었습니다.
00:41
So what all these systems have in common
11
41334
1752
자, 이 모든 시스템들이
갖고 있는 공통점은
00:43
is that there's no central control.
12
43086
2857
중앙 통제가 없다는 사실입니다.
00:45
An ant colony consists of sterile female workers --
13
45943
3820
개미군체는 생식 능력이
없는 암컷 일개미들과,--
00:49
those are the ants you see walking around —
14
49763
2386
여러분들이 주위에서 흔히 볼 수 있는
개미들이 바로 그들입니다.--
00:52
and then one or more reproductive females
15
52149
2156
한 마리 이상의 산란만 하는
00:54
who just lay the eggs.
16
54305
2103
암컷 생식 개미로 이루어져 있습니다.
00:56
They don't give any instructions.
17
56408
2009
그들은 아무런 지시를
내리지 않습니다.
00:58
Even though they're called queens,
18
58417
1984
비록 그들이 여왕개미라 할 지라도,
01:00
they don't tell anybody what to do.
19
60401
2165
누구에게도 무얼하라고
지시하지 않습니다.
01:02
So in an ant colony, there's no one in charge,
20
62566
3276
말하자면 개미군체에는
특정한 관리자가 없습니다.
01:05
and all systems like this without central control
21
65842
2778
그리고 이처럼 중앙 통제가
없는 모든 체제들은
01:08
are regulated using very simple interactions.
22
68620
3919
아주 간단한 소통으로 조절됩니다.
01:12
Ants interact using smell.
23
72549
2727
개미는 냄새를 이용해 소통하지요.
01:15
They smell with their antennae,
24
75276
2187
그들은 더듬이로 냄새를 맡고
01:17
and they interact with their antennae,
25
77463
2761
더듬이로 의사소통을 합니다.
01:20
so when one ant touches another with its antennae,
26
80224
3009
그래서 예를 들자면, 개미 한마리가
더듬이로 다른 개미를
01:23
it can tell, for example, if the other ant
27
83233
1607
접촉할 때, 그 다른 개미가
01:24
is a nestmate
28
84840
1634
집안식구인지 아닌지,
01:26
and what task that other ant has been doing.
29
86474
4236
그리고 그 다른 개미가 무슨 일을
하고 있었는지 또한 알 수 있습니다.
01:30
So here you see a lot of ants moving around
30
90710
3200
자, 여기 관을 통해
두 개의 다른 사육장으로 연결된
01:33
and interacting in a lab arena
31
93910
1933
개미 사육장안에서
수많은 개미들이 돌아다니며
01:35
that's connected by tubes to two other arenas.
32
95843
3438
서로 교류하는 것을 볼 수 있습니다.
01:39
So when one ant meets another,
33
99281
2504
여기서 한 개미가 다른 개미와 만나면,
01:41
it doesn't matter which ant it meets,
34
101785
2089
어떤 개미와 마주치든지에 관계없이,
01:43
and they're actually not transmitting
35
103874
1885
실제로 어떤 복잡한 신호나 메세지를
01:45
any kind of complicated signal or message.
36
105759
3465
전달하지 않습니다.
01:49
All that matters to the ant is the rate
37
109224
2111
그 개미가 관심을 갖는 것은 오직
01:51
at which it meets other ants.
38
111335
2821
다른 개미들를 만나는 횟수 뿐입니다.
01:54
And all of these interactions, taken together,
39
114156
2757
그리고 이 모든 만남들을 합치면
01:56
produce a network.
40
116913
2505
네트워크가 만들어지죠.
01:59
So this is the network of the ants
41
119418
2210
그리고 이것이 아까 여러분들이 보셨던,
사육장에서 움직이던
02:01
that you just saw moving around in the arena,
42
121628
2644
개미들의 네트워크입니다.
02:04
and it's this constantly shifting network
43
124272
3287
이렇게 늘 변하는 네트워크가
02:07
that produces the behavior of the colony,
44
127559
2520
모든 개미들이 집안으로 피할 것인지,
02:10
like whether all the ants are hiding inside the nest,
45
130079
2881
몇 마리가 먹이사냥을 나갈지와 같은
02:12
or how many are going out to forage.
46
132960
2694
개미 집단의 행동을 만들어내죠.
02:15
A brain actually works in the same way,
47
135654
1759
사실 뇌도 같은 방식으로 작동합니다.
02:17
but what's great about ants is
48
137413
1500
하지만, 개미의 멋진 점은
02:18
that you can see the whole network as it happens.
49
138913
4867
일어나는 네트워크 전체를
볼 수 있다는 사실이죠.
02:23
There are more than 12,000 species of ants,
50
143780
3100
현재 12,000종 이상의 개미들이
02:26
in every conceivable environment,
51
146880
2125
모든 가능한 환경에서
살아가고 있습니다.
02:29
and they're using interactions differently
52
149005
2649
그리고 그들은 주어진 환경에 따라
02:31
to meet different environmental challenges.
53
151654
2768
다른 소통법을 쓰고 있습니다.
02:34
So one important environmental challenge
54
154422
2305
모든 체계가 다뤄야 할
02:36
that every system has to deal with
55
156727
1870
환경에 따른 중요한 과제 하나는
02:38
is operating costs, just what it takes
56
158597
2083
운영비입니다.
02:40
to run the system.
57
160680
2265
시스템이 돌아가는데
반드시 지불해야 하는 값이죠.
02:42
And another environmental challenge is resources,
58
162945
2548
그리고 또 다른 과제는 자원입니다.
02:45
finding them and collecting them.
59
165493
2336
자원들을 찾고 모아와야 하지요.
02:47
In the desert, operating costs are high
60
167829
2783
사막에서는 물이 부족하기에
02:50
because water is scarce,
61
170612
1773
운영비가 높습니다.
02:52
and the seed-eating ants that I study in the desert
62
172385
2499
그리고 제가 사막에서 연구하고 있는
씨앗을 먹고 사는 개미들은
02:54
have to spend water to get water.
63
174884
2900
물을 얻기 위해 물을 써야 하죠.
02:57
So an ant outside foraging,
64
177784
2139
밖에서 먹이를 찾는,
02:59
searching for seeds in the hot sun,
65
179923
2037
뜨거운 태양 아래서
씨앗을 찾는 개미는
03:01
just loses water into the air.
66
181960
2007
공기 중으로 수분을 뺏기기만 합니다.
03:03
But the colony gets its water
67
183967
1664
그러나 개미군체는
03:05
by metabolizing the fats out of the seeds
68
185631
1766
그들이 섭취하는 씨앗의 지방을
03:07
that they eat.
69
187397
1934
분해함으로써 물을 얻죠.
03:09
So in this environment, interactions are used
70
189331
3159
그래서 이런 환경 속에서 소통은
03:12
to activate foraging.
71
192490
1549
먹이채집을 활성화 하기위해 사용됩니다.
03:14
An outgoing forager doesn't go out unless
72
194039
2264
돌아온 채집개미와 충분히 소통하지 않는 이상,
03:16
it gets enough interactions with returning foragers,
73
196303
2573
채집개미들은 굴 밖으로 나가지 않습니다.
03:18
and what you see are the returning foragers
74
198876
1990
그리고 지금 보이는 것은,
돌아오는 채집자들이
03:20
going into the tunnel, into the nest,
75
200866
1824
굴을 통해 개미집으로 들어가며,
03:22
and meeting outgoing foragers on their way out.
76
202690
2636
개미집에서 나오고 있는
다른 채집개미들과 만나는 장면입니다.
03:25
This makes sense for the ant colony,
77
205326
1623
개미군체에겐 합리적인 방법입니다.
03:26
because the more food there is out there,
78
206949
2323
왜냐하면
밖에 더 많은 먹이가 있을 수록,
03:29
the more quickly the foragers find it,
79
209272
1851
채집자들이
더 빨리 찾아 올 수 있으며,
03:31
the faster they come back,
80
211123
1236
더 빨리 돌아와,
03:32
and the more foragers they send out.
81
212359
2801
더 많은 채집자들을
내보낼 수 있기 때문입니다.
03:35
The system works to stay stopped,
82
215160
2507
만약 먹이 사냥이 잘 안되면
03:37
unless something positive happens.
83
217667
2015
이 시스템은 멈추게 됩니다.
03:39
So interactions function to activate foragers.
84
219682
3881
그래서 소통은 채집개미들을
활성화하도록 작동합니다.
03:43
And we've been studying
the evolution of this system.
85
223563
2907
그리고 우리는 이 체제가
진화하는 것을 연구해왔습니다.
03:46
First of all, there's variation.
86
226470
1091
무엇보다도 이 시스템은 다양합니다.
03:47
It turns out that colonies are different.
87
227561
2479
개미 군체들은 서로 다릅니다.
03:50
On dry days, some colonies forage less,
88
230040
2696
건조한 날엔, 어떤 집단들은
먹이 포집을 덜 나가죠.
03:52
so colonies are different in how
89
232736
1505
그런 집단들은
03:54
they manage this trade-off
90
234241
1354
씨앗을 찾기 위해 물을 쓰는 것과
03:55
between spending water to search for seeds
91
235595
3168
씨앗으로부터
물을 다시 얻는 것 사이에서
03:58
and getting water back in the form of seeds.
92
238763
3320
균형을 조절하는 방식이 다릅니다.
04:02
And we're trying to understand why
93
242083
1719
그리고 저희는 왜 어떤 군체들은
04:03
some colonies forage less than others
94
243802
2140
다른 군체보다 채집을 덜 하는지에 대해
04:05
by thinking about ants as neurons,
95
245942
2325
개미를 신경세포로 간주하고
04:08
using models from neuroscience.
96
248267
2338
신경과학의 모형을 사용하여
이해하려고 시도하고 있습니다.
04:10
So just as a neuron adds up its stimulation
97
250605
2674
신경세포가 다른 세포로부터
04:13
from other neurons to decide whether to fire,
98
253279
2006
받은 자극을 더해서
신호를 발생할 지를 결정하듯이
04:15
an ant adds up its stimulation from other ants
99
255285
2885
개미는 다른 개미로부터
받은 자극을 합쳐서
04:18
to decide whether to forage.
100
258170
2023
먹이사냥을 나갈지 결정합니다.
04:20
And what we're looking for is whether there might be
101
260193
1637
그리고 우리가 궁금한 것은
군체들 사이에서
04:21
small differences among colonies
102
261830
1992
적극적으로 먹이사냥을 나가기 전에
04:23
in how many interactions each ant needs
103
263822
3314
개미들끼리 얼마나 많이
의사소통을 하는지에
04:27
before it's willing to go out and forage,
104
267136
1926
차이가 있지 않을까 하는 것이죠.
04:29
because a colony like that would forage less.
105
269062
3767
이런 군체는 먹이사냥을
덜 나갈 것이기 때문입니다.
04:32
And this raises an analogous question about brains.
106
272829
3139
그리고 이것은 인간의 뇌에
비슷한 문제를 제기하죠.
04:35
We talk about the brain,
107
275968
1412
우리는 뇌에 대하여 이야기하지만
04:37
but of course every brain is slightly different,
108
277380
2890
물론 뇌는 서로 조금씩 다르며,
04:40
and maybe there are some individuals
109
280270
1379
어쩌면 특정 개개인이나, 조건에 따라,
04:41
or some conditions
110
281649
1319
신경세포의 전기적 특성이 달라
04:42
in which the electrical properties of neurons are such
111
282968
3222
발사를 위해 더 많은 자극이 필요한
04:46
that they require more stimulus to fire,
112
286190
3870
다른 뇌상태도 존재할 것입니다.
04:50
and that would lead to differences in brain function.
113
290060
3726
그래서 뇌 기능에
차이를 보일지도 모르죠.
04:53
So in order to ask evolutionary questions,
114
293786
2334
진화에 관한 질문을 하기 위해서는
04:56
we need to know about reproductive success.
115
296120
2679
번식 성공률에 대해
알 필요가 있습니다.
04:58
This is a map of the study site
116
298799
2325
이것은 군체의 연령에 가까운
05:01
where I have been tracking this population
117
301124
2553
시간인 28년이라는 세월동안,
05:03
of harvester ant colonies for 28 years,
118
303677
3293
채집 개미 군체들의
인구변화를 관찰해 온
05:06
which is about as long as a colony lives.
119
306970
2262
연구 사이트의 지도입니다.
05:09
Each symbol is a colony,
120
309232
2099
각각의 기호는 군체를 나타내며
05:11
and the size of the symbol is
how many offspring it had,
121
311331
3266
점의 크기는 개미들이 얼마나 많이
번식했는지를 보여줍니다.
05:14
because we were able to use genetic variation
122
314597
1913
우리는 어떤 군체들이
05:16
to match up parent and offspring colonies,
123
316510
2711
모 군체에서 태어난 딸인
여왕 개미가 세운
05:19
that is, to figure out which colonies
124
319221
3297
군체인지를 알아내기 위해,
05:22
were founded by a daughter queen
125
322518
1925
모 군체와 자식 군체를
구별할 수 있도록 해주는
05:24
produced by which parent colony.
126
324443
2068
유전 변이 기술을
이용 할 수 있었습니다.
05:26
And this was amazing for me, after all these years,
127
326511
2002
저에게 굉장한 일이었습니다.
오랜시간 동안 이걸 밝히려고 했거든요.
05:28
to find out, for example, that colony 154,
128
328513
3128
예를 들어, 오래전 부터 연구해 온
05:31
whom I've known well for many years,
129
331641
2176
군체154는
05:33
is a great-grandmother.
130
333817
1819
증조모가 됐습니다.
05:35
Here's her daughter colony,
131
335636
1740
여기는 딸의 군체이고
05:37
here's her granddaughter colony,
132
337376
2684
여기는 손녀의 군체이고
05:40
and these are her great-granddaughter colonies.
133
340060
2392
여기는 증손녀의 군체입니다.
05:42
And by doing this, I was able to learn
134
342452
2025
이 연구를 하면서,
저는 자손들의 군체가
05:44
that offspring colonies resemble parent colonies
135
344477
3283
어떤 날이 너무 더워서
05:47
in their decisions about which days are so hot
136
347760
2217
먹이 사냥을 나가지 않도록 결정할 때
05:49
that they don't forage,
137
349977
1778
모 군체와 비슷하게 한다는 것을
알게 되었습니다.
05:51
and the offspring of parent colonies
138
351755
1464
그리고 모 군체의 자손들은
05:53
live so far from each other that the ants never meet,
139
353219
2906
서로 만날 수 없을 만큼
멀리 떨어져서 생활합니다.
05:56
so the ants of the offspring colony
140
356125
2289
그래서 자손 군체의 개미들은
05:58
can't be learning this from the parent colony.
141
358414
2244
모 군체로부터 이런 걸 배울 수는 없죠.
06:00
And so our next step is to look
142
360658
1381
그래서 우리의 다음 과제는
06:02
for the genetic variation
underlying this resemblance.
143
362039
5276
이 유사성을 근거로
유전변이를 연구하는 것입니다.
06:07
So then I was able to ask, okay, who's doing better?
144
367315
4125
그리고 누가 더 잘 하고 있는지
질문을 던질 수 있었습니다.
06:11
Over the time of the study,
145
371440
1460
전체 연구 기간 동안
06:12
and especially in the past 10 years,
146
372900
1465
그리고 특히 지난 10년
06:14
there's been a very severe and deepening drought
147
374365
3308
미국 남서부 지역에
06:17
in the Southwestern U.S.,
148
377673
2127
아주 극심하고
심각한 가뭄이 있었습니다.
06:19
and it turns out that the
colonies that conserve water,
149
379800
3053
그리고 물을 저장해 놓았던 군체들은
06:22
that stay in when it's really hot outside,
150
382853
4429
아주 더운 날 개미집
안에서 지내는 대신
06:27
and thus sacrifice getting as much food as possible,
151
387282
2632
가능한 한 많은 먹이를
찾아오는 것을 포기하는데
06:29
are the ones more likely to have offspring colonies.
152
389914
2945
더 많은 종족 번식을
할 수 있었습니다.
06:32
So all this time, I thought that colony 154
153
392859
2269
지금껏, 저는 군체154가
06:35
was a loser, because on really dry days,
154
395128
2670
패자라고 생각 했는데
왜냐면 아주 건조한 날은
06:37
there'd be just this trickle of foraging,
155
397798
1868
다른 군체들이 먹이사냥을 나가고
06:39
while the other colonies were out
156
399666
1591
많은 먹이를 찾는 동안
06:41
foraging, getting lots of food,
157
401257
2117
거의 먹이사냥을 나가지 않았죠.
06:43
but in fact, colony 154 is a huge success.
158
403374
3020
사실 군체154는 커다란 성공작입니다.
06:46
She's a matriarch.
159
406394
1332
암컷 우두머리이며
06:47
She's one of the rare great-grandmothers on the site.
160
407726
3052
군체안에서 보기 드문
증조모 중 하나입니다.
06:50
To my knowledge, this is the first time
161
410778
2785
제가 알기로는 이것은 처음으로
06:53
that we've been able to track
162
413563
1639
동물 자연개체군에서
06:55
the ongoing evolution of collective behavior
163
415202
3001
진행중인 집단 행동의 진화를
06:58
in a natural population of animals
164
418203
2117
추적할 수 있었으며
07:00
and find out what's actually working best.
165
420320
4657
무엇이 가장 효과적인지 알았습니다.
07:04
Now, the Internet uses an algorithm
166
424977
2421
현재, 인터넷에서
데이터 전송을 통제하기 위해
07:07
to regulate the flow of data
167
427398
2853
알고리즘이 사용되는데
07:10
that's very similar to the one
168
430251
2227
이것은 수확개미들이
07:12
that the harvester ants are using to regulate
169
432478
2376
채집개미의 이동을 통제하는 것과
07:14
the flow of foragers.
170
434854
1541
비슷합니다.
07:16
And guess what we call this analogy?
171
436395
3366
여러분들은 이런 유사성을
뭐라고 하는지 아십니까?
07:19
The anternet is coming.
172
439761
1518
저는 개미인터넷이 생각나네요.
07:21
(Applause)
173
441279
1721
(박수)
07:23
So data doesn't leave the source computer
174
443000
3454
그래서 데이터는 신호를 전송하기 위한
07:26
unless it gets a signal that there's enough bandwidth
175
446454
2861
대역폭이 충분하지 않으면
07:29
for it to travel on.
176
449315
2729
원래 컴퓨터에 남아 있습니다.
07:32
In the early days of the Internet,
177
452044
1441
인터넷 초창기에는
07:33
when operating costs were really high
178
453485
2274
운영비가 굉장히 비싸서
07:35
and it was really important not to lose any data,
179
455759
3227
데이터를 잃어버리지 않는 것이
굉장히 중요했습니다.
07:38
then the system was set up for interactions
180
458986
2157
그래서 데이터 전송을 하기 위한
07:41
to activate the flow of data.
181
461143
3062
시스템이 설치되었습니다.
07:44
It's interesting that the ants are using an algorithm
182
464205
2385
개미가 인간이 근래에 발명한 것과
07:46
that's so similar to the one that we recently invented,
183
466590
3896
비슷한 알고리즘을
사용한다는 것은 흥미롭지만
07:50
but this is only one of a handful of ant algorithms
184
470486
2953
이것은 우리가 알고 있는
07:53
that we know about,
185
473439
1419
몇 안 되는 개미 알고리즘의
하나일 뿐입니다.
07:54
and ants have had 130 million years
186
474858
3193
개미는 1억 3천만년 동안
07:58
to evolve a lot of good ones,
187
478051
2026
무수히 많은 종으로 진화해 왔으며
08:00
and I think it's very likely
188
480077
1506
제 생각에는
08:01
that some of the other 12,000 species
189
481583
2557
다른 12,000종 중 일부는
08:04
are going to have interesting algorithms
190
484140
2697
우리는 아직 생각해 보지도 못한
08:06
for data networks
191
486837
1024
흥미로운 데이터 네트워크 알고리즘을
08:07
that we haven't even thought of yet.
192
487861
2697
사용하는 것 같습니다.
08:10
So what happens when operating costs are low?
193
490558
3085
그러면 운영비가 적게 들면
어떻게 될까요?
08:13
Operating costs are low in the tropics,
194
493643
1787
열대지역에서는 운영비가 적게 드는데
08:15
because it's very humid, and it's easy for the ants
195
495430
2096
아주 습하고 개미들이
08:17
to be outside walking around.
196
497526
2824
밖에서 돌아다니기가 쉽기 때문입니다.
08:20
But the ants are so abundant
197
500350
1653
하지만 개미는
08:22
and diverse in the tropics
198
502003
1818
열대에 아주 많고 다양해서
08:23
that there's a lot of competition.
199
503821
2598
경쟁이 치열합니다.
08:26
Whatever resource one species is using,
200
506419
1952
어떤 자원을 이용하든
08:28
another species is likely to be using that
201
508371
3172
다른 종들도 그 자원을
08:31
at the same time.
202
511543
2379
동시에 사용하려고 할 겁니다.
08:33
So in this environment, interactions are used
203
513922
2608
이런 환경속에서는 의사소통을
08:36
in the opposite way.
204
516530
1945
다른 방법으로 합니다.
08:38
The system keeps going
205
518475
1395
특별히 문제가 발생하지 않는 한
08:39
unless something negative happens,
206
519870
1554
이 시스템은 계속 유지될 겁니다.
08:41
and one species that I study makes circuits
207
521424
2167
그리고 제가 연구하는 개미는
08:43
in the trees of foraging ants
208
523591
2159
개미집에서 나와 먹이감을 찾고
08:45
going from the nest to a food source and back,
209
525750
2981
돌아오기를
08:48
just round and round,
210
528731
1329
계속 반복합니다.
08:50
unless something negative happens,
211
530060
1442
다른 개미와
08:51
like an interaction
212
531502
1609
의사소통 할 때
08:53
with ants of another species.
213
533111
2739
문제가 생기지 않는 한 말입니다.
08:55
So here's an example of ant security.
214
535850
2937
그리고 여기 개미
방어시스템의 보기가 있는데
08:58
In the middle, there's an ant
215
538787
1858
중앙에 보시면 개미 한 마리가
09:00
plugging the nest entrance with its head
216
540645
2463
다른 개미종과 의사소통 하려고
09:03
in response to interactions with another species.
217
543108
2993
머리를 개미집 입구에 집어 넣고 있는데
09:06
Those are the little ones running around
218
546101
1659
작은 개미들이 복부를 치켜올리면서
09:07
with their abdomens up in the air.
219
547760
2751
방어하고 있습니다.
09:10
But as soon as the threat is passed,
220
550511
2046
하지만 불청객이 돌아가자 마자
09:12
the entrance is open again,
221
552557
2755
입구는 다시 열립니다.
09:15
and maybe there are situations
222
555312
1790
그리고 아마 컴퓨터 보안시스템에도
09:17
in computer security
223
557102
1089
이와 같은 상황이 발생하는데
09:18
where operating costs are low enough
224
558191
2206
운영비가 낮다면
09:20
that we could just block access temporarily
225
560397
3375
급작스런 위험에 대응하기 위해서
09:23
in response to an immediate threat,
226
563772
2193
잠시 접속을 차단한 뒤
09:25
and then open it again,
227
565965
2026
다시 열 수 있습니다.
09:27
instead of trying to build
228
567991
1269
영구적인 방화벽이나 요새를
09:29
a permanent firewall or fortress.
229
569260
3980
설치하는 대신에 말이죠.
09:33
So another environmental challenge
230
573240
1940
모든 시스템들이 해결해야 하는
09:35
that all systems have to deal with
231
575180
1695
다른 환경적인 난제는
09:36
is resources, finding and collecting them.
232
576875
5452
자원을 찾고 모으는 일입니다.
09:42
And to do this, ants solve the problem
233
582327
1673
그것을 하기 위해서 개미들은
09:44
of collective search,
234
584000
1258
공동수색을 해서 문제점을 해결합니다.
09:45
and this is a problem that's of great interest
235
585258
1576
그리고 이것은 지금 로봇 공학에서도
09:46
right now in robotics,
236
586834
1484
최대 관심사인데
09:48
because we've understood that,
237
588318
1732
그 이유는
09:50
rather than sending a single,
238
590050
1614
다른 행성을 탐험하거나
09:51
sophisticated, expensive robot out
239
591664
3495
화재가 난 건물을 찾기 위해
09:55
to explore another planet
240
595159
1417
정교하고 값비싼 로봇 한 대를
09:56
or to search a burning building,
241
596576
2567
보내는 것보다는
09:59
that instead, it may be more effective
242
599143
2600
최소 정보만 교환하기 위해
10:01
to get a group of cheaper robots
243
601743
4377
값싼 로봇을 여럿 보내는 것이
10:06
exchanging only minimal information,
244
606120
2545
더 효과가 있기 때문입니다.
10:08
and that's the way that ants do it.
245
608665
2799
그리고 그것이 개미들이 하는 방법입니다.
10:11
So the invasive Argentine ant
246
611464
1765
그래서 침입을 잘하는
아르헨티나 개미는
10:13
makes expandable search networks.
247
613229
2330
수색망을 최대한 넓힙니다.
10:15
They're good at dealing with the main problem
248
615559
2273
이 개미들은 공동수색의 주된 문제를
10:17
of collective search,
249
617832
1331
잘 해결하는데
10:19
which is the trade-off between
250
619163
2566
그 것은 빈틈없이 수색하는 것과
10:21
searching very thoroughly
251
621729
1336
넓은 지역을 탐색하는 것 사이에
10:23
and covering a lot of ground.
252
623065
1997
균형을 이룹니다.
10:25
And what they do is,
253
625062
895
10:25
when there are many ants in a small space,
254
625957
2387
개미들이 하는 방법은
좁은 지역에 개미들이 많을 때는
10:28
then each one can search very thoroughly
255
628344
2213
개미가 저마다 철저하게 수색할 수 있는데
10:30
because there will be another ant nearby
256
630557
1624
그 이유는 다른 개미들이 가까이에서
10:32
searching over there,
257
632181
1357
같이 수색하기 때문 입니다.
10:33
but when there are a few ants
258
633538
1647
하지만 넓은 지역에서
10:35
in a large space,
259
635185
2055
개미가 적으면
10:37
then they need to stretch out their paths
260
637240
2414
더 많은 지역을 탐색하기 위해
10:39
to cover more ground.
261
639654
1803
더 멀리 나가야 합니다.
10:41
I think they use interactions to assess density,
262
641457
2954
제 생각에 개미들은 밀도를 정하기 위해
의사소통을 하는 것 같습니다.
10:44
so when they're really crowded,
263
644411
1229
개미가 많을 때는
10:45
they meet more often,
264
645640
1102
더 자주 만나고
10:46
and they search more thoroughly.
265
646742
2465
더 철저하게 수색합니다.
10:49
Different ant species must use different algorithms,
266
649207
3400
다른 개미종은
다른 알고리즘을 사용해야 하는데
10:52
because they've evolved to deal with
267
652607
2522
다른 자원을 사용하도록
10:55
different resources,
268
655129
1671
진화해 왔기 때문입니다.
10:56
and it could be really useful to know about this,
269
656800
2559
그리고 이것을 아는 것은
큰 도움이 될 수 있습니다.
10:59
and so we recently asked ants
270
659359
1642
그래서 최근 우리는
11:01
to solve the collective search problem
271
661001
2450
국제 우주 정거장 안에서
11:03
in the extreme environment
272
663451
1368
극미 중력의 극한 환경에서
11:04
of microgravity
273
664819
1558
공동수색의 문제점을 해결하기 위해
11:06
in the International Space Station.
274
666377
1976
개미들에게 도움을 청했습니다.
11:08
When I first saw this picture, I thought,
275
668353
1545
제가 이 사진을 처음 봤을 때는
11:09
Oh no, they've mounted the habitat vertically,
276
669898
2857
개미들의 서식지를 수직으로
고정시켰다고 생각했지만
11:12
but then I realized that, of course, it doesn't matter.
277
672755
2618
결국 아무 상관이 없다는 것을
알게 됐습니다.
11:15
So the idea here is that the ants
278
675373
2637
여기서 생각할 수 있는 것은 개미가
11:18
are working so hard to hang on
279
678010
1970
벽이나 바닥에
11:19
to the wall or the floor or whatever you call it
280
679980
3057
매달려 있으려고 힘쓰기 때문에
11:23
that they're less likely to interact,
281
683037
3009
교류를 덜 하게 됩니다.
11:26
and so the relationship between
282
686046
1244
그래서 얼마나 개미가 많은지
11:27
how crowded they are and how often they meet
283
687290
2120
얼마나 자주 만나는지에 대한 관계는
11:29
would be messed up.
284
689410
1725
생각할 수도 없게 됩니다.
11:31
We're still analyzing the data.
285
691135
1395
저희가 계속 자료를 분석하고 있지만
11:32
I don't have the results yet.
286
692530
1964
아직 결과는 나오지 않았습니다.
11:34
But it would be interesting to know
287
694494
1694
하지만 다른 종들이 지구의 다른 환경에서
11:36
how other species solve this problem
288
696188
2459
어떻게 이 문제를 해결하는지
11:38
in different environments on Earth,
289
698647
2564
아는 것은 흥미로운 일일 것입니다.
11:41
and so we're setting up a program
290
701211
1266
그래서 저희가 프로그램을
설치하고 있는데
11:42
to encourage kids around the world
291
702477
2160
전세계 어린이들을 장려해서
11:44
to try this experiment with different species.
292
704637
2536
다른 종으로 이 실험을 해 보도록
하기 위한 것 입니다.
11:47
It's very simple.
293
707173
1767
이 프로그램은 아주 간단하고
11:48
It can be done with cheap materials.
294
708940
2090
값싼 재료로 할 수 있습니다.
11:51
And that way, we could make a global map
295
711030
2833
그리고 그 방법으로 우리는
개미 공동수색 알고리즘의
11:53
of ant collective search algorithms.
296
713863
3347
전체 지도를 만들 수 있습니다.
11:57
And I think it's pretty likely that the invasive species,
297
717210
2483
제 생각에는 건물 안으로 들어오는
11:59
the ones that come into our buildings,
298
719693
2149
침입을 잘 하는 종들이
12:01
are going to be really good at this,
299
721842
1742
이일을 아주 잘 할거라 생각되는데
12:03
because they're in your kitchen
300
723584
1848
주방에서 볼 수 있고
12:05
because they're really good
at finding food and water.
301
725432
3907
먹이와 물을 아주 잘 찾기 때문입니다.
12:09
So the most familiar resource for ants
302
729339
3265
개미들에게 가장 친근한 먹이감은
12:12
is a picnic,
303
732604
1315
소풍입니다.
12:13
and this is a clustered resource.
304
733919
2145
그리고 그것은
아주 풍성한 먹이감이죠.
12:16
When there's one piece of fruit,
305
736064
999
거기에 과일 한 개가 있다면
12:17
there's likely to be another piece of fruit nearby,
306
737063
2515
그 옆에 다른 과일이 있을 겁니다.
12:19
and the ants that specialize on clustered resources
307
739578
3432
그리고 이런 먹이 전문가인 개미는
12:23
use interactions for recruitment.
308
743010
1942
개미를 불러모으기 위해 소통하는데
12:24
So when one ant meets another,
309
744952
1277
개미가 다른 개미를 만나거나
12:26
or when it meets a chemical deposited
310
746229
1625
다른 개미가
12:27
on the ground by another,
311
747854
1736
땅에 표시한 화학물을 만날 때는
12:29
then it changes direction to follow
312
749590
1833
소통한 방향으로
12:31
in the direction of the interaction,
313
751423
1573
방향을 바꿉니다.
12:32
and that's how you get the trail of ants
314
752996
1977
그리고 이런 까닭으로 여러분이
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sharing your picnic.
315
754973
1413
소풍을 갔을 때 꼬리를 물고
나타나는 개미를 보는 거죠.
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Now this is a place where I think we might be able
316
756386
1695
저는 여기서 개미로부터 암에 대하여
12:38
to learn something from ants about cancer.
317
758081
3741
배울 수 있다고 생각합니다.
12:41
I mean, first, it's obvious that we could do a lot
318
761822
1981
제말은 먼저 우리는 암을 예방하기 위해
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to prevent cancer
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763803
1610
분명히 많은 것을 할 수 있는데
12:45
by not allowing people to spread around
320
765413
2577
사람들에게 퍼지지 않게 하거나
12:47
or sell the toxins that promote
321
767990
1944
우리 몸안에서 암전이를 촉진하는
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the evolution of cancer in our bodies,
322
769934
2780
독소를 퍼뜨리지 않게 해야 합니다.
12:52
but I don't think the ants can help us much with this
323
772714
2346
하지만 저는 개미가 이 문제를
도와 줄 수 없다고 생각하는데
12:55
because ants never poison their own colonies.
324
775060
3358
개미들은 절대로 자신들의 군체를
독으로 오염시키지 않기 때문입니다.
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But we might be able to learn something from ants
325
778418
1332
하지만 암을 치료하는데는
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about treating cancer.
326
779750
1763
개미에게서 무언가를
배울 수 있을 것 입니다.
13:01
There are many different kinds of cancer.
327
781513
2225
많은 종류의 암들이 있는데
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Each one originates in a particular part of the body,
328
783738
2978
모든 암은 우리 몸의
특정 부위에서 발생합니다.
13:06
and then some kinds of cancer will spread
329
786716
2966
그리고 어떤 암들은 특정 다른 조직에
13:09
or metastasize to particular other tissues
330
789682
2830
퍼지거나 전이되는데
13:12
where they must be getting
resources that they need.
331
792512
2880
그 곳에서 암세포가 필요한
자원을 얻겠죠.
13:15
So if you think from the perspective
332
795392
1808
만약 여러분들이
13:17
of early metastatic cancer cells
333
797200
1950
암세포들이 필요한 자원을 찾는 것 처럼
13:19
as they're out searching around
334
799150
1623
초기 전이성 암 세포의 관점에서
13:20
for the resources that they need,
335
800773
2317
생각한다면,
13:23
if those resources are clustered,
336
803090
1983
그 자원들이 무리지어 있고
13:25
they're likely to use interactions for recruitment,
337
805073
3013
암세포를 증식시키기 위해
교류를 할 겁니다.
13:28
and if we can figure out how
cancer cells are recruiting,
338
808086
3093
그리고 어떻게 암 세포들이
모집하는지 알 수 있다면
13:31
then maybe we could set traps
339
811179
2347
교류가 확립 되기 전에 그걸 포획하는
13:33
to catch them before they become established.
340
813526
4049
덫을 놓을 수 있을지도 모릅니다.
13:37
So ants are using interactions in different ways
341
817575
3235
개미들은 다양한 환경에서
13:40
in a huge variety of environments,
342
820810
2602
다른 방법으로 의사소통을 하고 있으며
13:43
and we could learn from this
343
823412
1821
우리는 개미에게서
13:45
about other systems that operate
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825233
1777
중앙 통제 없이 작동하는
13:47
without central control.
345
827010
2337
다른 시스템들에 대해서
배울 수 있습니다.
13:49
Using only simple interactions,
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829347
1979
아주 단순한 소통만으로
13:51
ant colonies have been performing
347
831326
1795
개미 군체들은 놀라운 위업을
13:53
amazing feats for more than 130 million years.
348
833121
3633
1억 3천만년 이상 수행해왔습니다.
13:56
We have a lot to learn from them.
349
836754
2140
우리는 개미에게서
배울 것이 많습니다.
13:58
Thank you.
350
838894
2738
감사합니다.
14:01
(Applause)
351
841632
2733
(박수)
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