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

78,465 views ・ 2014-05-13

TED


Pre spustenie videa dvakrát kliknite na anglické titulky nižšie.

Translator: Robert Staffen Reviewer: Kristián Leško
00:13
I study ants
0
13099
1619
Skúmam mravce
00:14
in the desert, in the tropical forest
1
14718
3297
v púšti, v tropickom lese,
00:18
and in my kitchen,
2
18015
1528
v mojej kuchyni
00:19
and in the hills around Silicon Valley where I live.
3
19543
4020
aj v kopcoch okolo Silicon Valley, kde momentálne žijem.
00:23
I've recently realized that ants
4
23563
1676
Len nedávno som pochopila, že mravce
00:25
are using interactions differently
5
25239
2278
interagujú rozdielne
00:27
in different environments,
6
27517
1828
v rozdielnych prostriediach
00:29
and that got me thinking that we could learn from this
7
29345
2000
a to ma prinútilo zamyslieť sa, že by sme sa z toho mohli niečo naučiť
00:31
about other systems,
8
31345
1555
o iných systémoch,
00:32
like brains and data networks that we engineer,
9
32900
5588
ako sú mozgy a dátové siete, ktoré vytvárame,
00:38
and even cancer.
10
38488
2846
či dokonca o rakovine.
00:41
So what all these systems have in common
11
41334
1752
To, čo majú všetky tieto systémy spoločné,
00:43
is that there's no central control.
12
43086
2857
je, že v nich neexistuje centrálne ovládanie.
00:45
An ant colony consists of sterile female workers --
13
45943
3820
Mravčia kolónia sa skladá z neplodných robotníc —
00:49
those are the ants you see walking around —
14
49763
2386
to sú tie mravce, ktoré vidíte pobehovať —
00:52
and then one or more reproductive females
15
52149
2156
a z jednej alebo viacerých plodných samíc,
00:54
who just lay the eggs.
16
54305
2103
ktoré proste len kladú vajíčka.
00:56
They don't give any instructions.
17
56408
2009
Nevydávajú žiadne príkazy.
00:58
Even though they're called queens,
18
58417
1984
A aj keď ich nazývame kráľovné,
01:00
they don't tell anybody what to do.
19
60401
2165
nikomu nehovoria, čo má kto robiť.
01:02
So in an ant colony, there's no one in charge,
20
62566
3276
Takže v mravčej kolónii nikto nie je šéfom
01:05
and all systems like this without central control
21
65842
2778
a všetky takéto systémy bez centrálnej kontroly
01:08
are regulated using very simple interactions.
22
68620
3919
sú regulované s použitím veľmi jednoduchých interakcií.
01:12
Ants interact using smell.
23
72549
2727
Mravce interagujú pomocou vôní.
01:15
They smell with their antennae,
24
75276
2187
Dokážu cítiť pachy pomocou tykadiel
01:17
and they interact with their antennae,
25
77463
2761
a preto aj interagujú pomocou tykadiel,
01:20
so when one ant touches another with its antennae,
26
80224
3009
takže keď sa mravec dotkne druhého pomocou tykadiel,
01:23
it can tell, for example, if the other ant
27
83233
1607
môže mu to napríklad povedať, či je daný mravec
01:24
is a nestmate
28
84840
1634
z jeho vlastnej kolónie
01:26
and what task that other ant has been doing.
29
86474
4236
a akú úlohu tento ďalší mravec vykonáva.
01:30
So here you see a lot of ants moving around
30
90710
3200
Tu môžete vidieť množstvo mravcov, ktoré pobehujú
01:33
and interacting in a lab arena
31
93910
1933
a interagujú v laboratórnej aréne,
01:35
that's connected by tubes to two other arenas.
32
95843
3438
ktorá je potrubím spojená s ďalšími dvoma arénami.
01:39
So when one ant meets another,
33
99281
2504
Takže keď mravec stretne druhého mravca,
01:41
it doesn't matter which ant it meets,
34
101785
2089
a je jedno, akého mravca stretne,
01:43
and they're actually not transmitting
35
103874
1885
dá sa povedať, že nevysielajú
01:45
any kind of complicated signal or message.
36
105759
3465
žiadne komplikované signály ani správy.
01:49
All that matters to the ant is the rate
37
109224
2111
Pre mravcov je najdôležitejšie, s akou frekvenciou
01:51
at which it meets other ants.
38
111335
2821
sa stretávajú s ostatnými mravcami.
01:54
And all of these interactions, taken together,
39
114156
2757
A všetky tieto interakcie, keď sa vezmú dohromady,
01:56
produce a network.
40
116913
2505
vytvárajú sieť.
01:59
So this is the network of the ants
41
119418
2210
Takže toto je sieť mravcov,
02:01
that you just saw moving around in the arena,
42
121628
2644
ktorých ste práve videli, ako sa pohybujú v priestore,
02:04
and it's this constantly shifting network
43
124272
3287
a je to práve táto neustále sa meniaca sieť,
02:07
that produces the behavior of the colony,
44
127559
2520
ktorá určuje chovanie kolónie,
02:10
like whether all the ants are hiding inside the nest,
45
130079
2881
ako napríklad, či sa všetky mravce schovávajú v mravenisku
02:12
or how many are going out to forage.
46
132960
2694
alebo koľko z nich sa vydá von zháňať potravu.
02:15
A brain actually works in the same way,
47
135654
1759
Mozog v podstate pracuje na tom istom princípe,
02:17
but what's great about ants is
48
137413
1500
ale na mravcoch je skvelé to,
02:18
that you can see the whole network as it happens.
49
138913
4867
že tu môžete vidieť celú sieť v reálnom čase.
02:23
There are more than 12,000 species of ants,
50
143780
3100
Na svete je viac ako 12 000 druhov mracov,
02:26
in every conceivable environment,
51
146880
2125
sú v každom predstaviteľnom prostredí
02:29
and they're using interactions differently
52
149005
2649
a menia spôsob spoločnej interakcie
02:31
to meet different environmental challenges.
53
151654
2768
podľa rozdielnych nárokov ich životného prostredia.
02:34
So one important environmental challenge
54
154422
2305
Jednou dôležitou výzvou prostredia,
02:36
that every system has to deal with
55
156727
1870
ktorú musí každý systém riešiť,
02:38
is operating costs, just what it takes
56
158597
2083
sú náklady na prevádzku -- jednoducho, čo to stojí
02:40
to run the system.
57
160680
2265
udržať takýto systém v chode.
02:42
And another environmental challenge is resources,
58
162945
2548
Ďalšou výzvou životného prostredia sú zdroje,
02:45
finding them and collecting them.
59
165493
2336
ich vyhľadanie a zber.
02:47
In the desert, operating costs are high
60
167829
2783
Prevádzkové náklady v púšti si vysoké,
02:50
because water is scarce,
61
170612
1773
pretože voda je vzácna,
02:52
and the seed-eating ants that I study in the desert
62
172385
2499
a tak musí druh mravcov živiaci sa semenami, ktorý študujem v púšti,
02:54
have to spend water to get water.
63
174884
2900
míňať vodu, aby získal vodu.
02:57
So an ant outside foraging,
64
177784
2139
Takže mravec, ktorý vonku zháňa potravu
02:59
searching for seeds in the hot sun,
65
179923
2037
a hľadá semená na horúcom slnku,
03:01
just loses water into the air.
66
181960
2007
proste stráca vodu odparovaním do vzduchu.
03:03
But the colony gets its water
67
183967
1664
Ale kolónia získa svoju stratenú vodu
03:05
by metabolizing the fats out of the seeds
68
185631
1766
metabolickou premenou tukov v semenách,
03:07
that they eat.
69
187397
1934
ktoré konzumujú.
03:09
So in this environment, interactions are used
70
189331
3159
Takže v tomto prostredí sa interakcie využívajú
03:12
to activate foraging.
71
192490
1549
na zahájanie zberu potravy.
03:14
An outgoing forager doesn't go out unless
72
194039
2264
Preto zberač potravy nevyjde z mraveniska,
03:16
it gets enough interactions with returning foragers,
73
196303
2573
kým nedostane dostatok podnetov od vracajúcich sa zberačov.
03:18
and what you see are the returning foragers
74
198876
1990
Tu môžete vidieť vracajúcich sa zberačov,
03:20
going into the tunnel, into the nest,
75
200866
1824
ktorí vchádzajú tunelom do mraveniska
03:22
and meeting outgoing foragers on their way out.
76
202690
2636
a stretávajú sa so zberačmi, ktorí sú na ceste von.
03:25
This makes sense for the ant colony,
77
205326
1623
Pre kolóniu to dáva zmysel,
03:26
because the more food there is out there,
78
206949
2323
pretože o čo viac potravy sa vonku nachádza,
03:29
the more quickly the foragers find it,
79
209272
1851
o to rýchlejšie ju zberači nájdu,
03:31
the faster they come back,
80
211123
1236
o to rýchlejšie sa vrátia späť
03:32
and the more foragers they send out.
81
212359
2801
a o to viac zberačov sa vyberie von.
03:35
The system works to stay stopped,
82
215160
2507
Celý system je pozastavený,
03:37
unless something positive happens.
83
217667
2015
až kým nenastane nejaký pozitívny podnet.
03:39
So interactions function to activate foragers.
84
219682
3881
Takže interakcie slúžia na aktiváciu zberačov.
03:43
And we've been studying the evolution of this system.
85
223563
2907
A my študujeme vývoj celého tohto systému.
03:46
First of all, there's variation.
86
226470
1091
Po prvé si treba uvedomiť, že sú tu rozdiely.
03:47
It turns out that colonies are different.
87
227561
2479
Ukazuje sa, že kolónie sú rozdielne.
03:50
On dry days, some colonies forage less,
88
230040
2696
V suchých dňoch niektoré kolónie zbierajú menej,
03:52
so colonies are different in how
89
232736
1505
takže kolónie sa odlišujú v tom,
03:54
they manage this trade-off
90
234241
1354
ako spravujú túto výmenu
03:55
between spending water to search for seeds
91
235595
3168
medzi vodou, ktorú minú na získanie semien,
03:58
and getting water back in the form of seeds.
92
238763
3320
a vodou, ktorú získajú späť vo forme semien.
04:02
And we're trying to understand why
93
242083
1719
A my sa snažíme pochopiť, prečo
04:03
some colonies forage less than others
94
243802
2140
niektoré kolónie zbierajú potravu menej ako druhé,
04:05
by thinking about ants as neurons,
95
245942
2325
a to tak, že o týchto mravcoch rozmýšľame ako o neurónoch
04:08
using models from neuroscience.
96
248267
2338
a používame modely z neurológie.
04:10
So just as a neuron adds up its stimulation
97
250605
2674
Rovnako ako neurón vyhodnotí svoju stimuláciu
04:13
from other neurons to decide whether to fire,
98
253279
2006
od iného neurónu a rozhodne sa, či ju má poslať ďalej,
04:15
an ant adds up its stimulation from other ants
99
255285
2885
mravec vyhodnotí podnety od druhého mravca
04:18
to decide whether to forage.
100
258170
2023
a rozhodne sa, či pôjde von zbierať potravu.
04:20
And what we're looking for is whether there might be
101
260193
1637
My sa snažíme zistiť, či by mohli byť
04:21
small differences among colonies
102
261830
1992
medzi kolóniami malé rozdiely v tom,
04:23
in how many interactions each ant needs
103
263822
3314
koľko interakcii potrebuje každý mravec,
04:27
before it's willing to go out and forage,
104
267136
1926
kým sa vyberie von na zber potravy,
04:29
because a colony like that would forage less.
105
269062
3767
pretože takáto kolónia by zberala menej.
04:32
And this raises an analogous question about brains.
106
272829
3139
A to prináša analogickú otázku ohľadom mozgu.
04:35
We talk about the brain,
107
275968
1412
Hovoríme o mozgu,
04:37
but of course every brain is slightly different,
108
277380
2890
ale je samozrejmé, že každý mozog je trochu iný
04:40
and maybe there are some individuals
109
280270
1379
a možno sú niektorí jednotlivci
04:41
or some conditions
110
281649
1319
alebo niektoré podmienky,
04:42
in which the electrical properties of neurons are such
111
282968
3222
v ktorých sú elektrické vlastnosti neurónov také,
04:46
that they require more stimulus to fire,
112
286190
3870
že potrebujú viac stimulácie, aby reagovali,
04:50
and that would lead to differences in brain function.
113
290060
3726
a to by viedlo k rozdielom v mozgovej činnosti.
04:53
So in order to ask evolutionary questions,
114
293786
2334
Ak sa teda chceme pýtať evolučné otázky,
04:56
we need to know about reproductive success.
115
296120
2679
potrebujeme vedieť o úspešnosti rozmnožovania.
04:58
This is a map of the study site
116
298799
2325
Toto je mapa štúdie priestranstva,
05:01
where I have been tracking this population
117
301124
2553
na ktorom som sledovala túto populáciu
05:03
of harvester ant colonies for 28 years,
118
303677
3293
kolónií mravcov-zberačov počas 28 rokov,
05:06
which is about as long as a colony lives.
119
306970
2262
čo je asi priemerná dĺžka života kolónie.
05:09
Each symbol is a colony,
120
309232
2099
Každý symbol reprezentuje jednu kolóniu
05:11
and the size of the symbol is how many offspring it had,
121
311331
3266
a veľkosť symbolu určuje, koľko dcérskych kolónií kolónia mala,
05:14
because we were able to use genetic variation
122
314597
1913
pretože sme použili genetickú rozmanitosť,
05:16
to match up parent and offspring colonies,
123
316510
2711
aby sme určili vzťah materských a dcérskych kolónií,
05:19
that is, to figure out which colonies
124
319221
3297
a teda zistili, ktoré kolónie
05:22
were founded by a daughter queen
125
322518
1925
boli založené dcérskou kráľovnou
05:24
produced by which parent colony.
126
324443
2068
a z ktorej materskej kolónie táto kráľovná pochádzala.
05:26
And this was amazing for me, after all these years,
127
326511
2002
A čo ma po všetkých týchto rokoch naozaj ohromilo,
05:28
to find out, for example, that colony 154,
128
328513
3128
bolo zistenie, že napríklad kolónia 154,
05:31
whom I've known well for many years,
129
331641
2176
ktorú sme dobre poznali už toľko rokov,
05:33
is a great-grandmother.
130
333817
1819
je vlastne pramatkou.
05:35
Here's her daughter colony,
131
335636
1740
Tu vidíme jej dcérsku kolóniu,
05:37
here's her granddaughter colony,
132
337376
2684
tu vidíme vnučky tejto kolónie
05:40
and these are her great-granddaughter colonies.
133
340060
2392
a toto sú jej pravnučky.
05:42
And by doing this, I was able to learn
134
342452
2025
Pri tomto výskume som pochopila,
05:44
that offspring colonies resemble parent colonies
135
344477
3283
že dcérske kolónie sa podobajú na materské kolónie
05:47
in their decisions about which days are so hot
136
347760
2217
v rozhodovaní o tom, ktoré dni sú tak horúce,
05:49
that they don't forage,
137
349977
1778
že nezberajú potravu.
05:51
and the offspring of parent colonies
138
351755
1464
Dcérske kolónie a materské kolónie
05:53
live so far from each other that the ants never meet,
139
353219
2906
žijú od seba tak ďaleko, že samotné mravce sa nikdy nestretnú,
05:56
so the ants of the offspring colony
140
356125
2289
takže mravce dcérskej kolónie
05:58
can't be learning this from the parent colony.
141
358414
2244
sa to nemôžu učiť od mravcov z materskej kolónie.
06:00
And so our next step is to look
142
360658
1381
Takže naším ďalším krokom je hľadať
06:02
for the genetic variation underlying this resemblance.
143
362039
5276
nejakú genetickú rozdielnosť, ktorá vytvára základ tejto podobnosti.
06:07
So then I was able to ask, okay, who's doing better?
144
367315
4125
Potom som sa mohla opýtať: ktoré kolónie sú na tom lepšie?
06:11
Over the time of the study,
145
371440
1460
Počas celej doby tejto štúdie,
06:12
and especially in the past 10 years,
146
372900
1465
a hlavne za posledných 10 rokov,
06:14
there's been a very severe and deepening drought
147
374365
3308
boli obdobia veľkého sucha
06:17
in the Southwestern U.S.,
148
377673
2127
na území juhozápadu Spojených štátov
06:19
and it turns out that the colonies that conserve water,
149
379800
3053
a ukazuje sa, že kolónie, ktoré šetria vodu tým,
06:22
that stay in when it's really hot outside,
150
382853
4429
zostávajú v mravenisku, keď je vonku naozaj teplo,
06:27
and thus sacrifice getting as much food as possible,
151
387282
2632
a teda obetujú maximálny zber potravy,
06:29
are the ones more likely to have offspring colonies.
152
389914
2945
sú práve tie, ktoré budú mať s väčšou pravdepodobnosťou dcérske kolónie.
06:32
So all this time, I thought that colony 154
153
392859
2269
Celý čas som si myslela, že kolónia 154
06:35
was a loser, because on really dry days,
154
395128
2670
je na tom zle, pretože počas naozaj horúcich dní
06:37
there'd be just this trickle of foraging,
155
397798
1868
zbierali potravu len minimálne,
06:39
while the other colonies were out
156
399666
1591
zatiaľ čo ostatné kolónie behali vonku,
06:41
foraging, getting lots of food,
157
401257
2117
zbierali, zhromažďovali množstvo potravy,
06:43
but in fact, colony 154 is a huge success.
158
403374
3020
ale pravda je taká, že kolónia 154 je veľmi úspešná.
06:46
She's a matriarch.
159
406394
1332
Ona je vládcom.
06:47
She's one of the rare great-grandmothers on the site.
160
407726
3052
Ona je jedna z mála pra-pramatiek kolónií v danom priestore.
06:50
To my knowledge, this is the first time
161
410778
2785
Pokiaľ viem, toto bolo prvý krát,
06:53
that we've been able to track
162
413563
1639
čo sme boli schopní sledovať
06:55
the ongoing evolution of collective behavior
163
415202
3001
prebiehajúcu evolúciu hromadného správania
06:58
in a natural population of animals
164
418203
2117
v prirodzenej populácii zvierat
07:00
and find out what's actually working best.
165
420320
4657
a zistili sme, čo vlastne funguje najlepšie.
07:04
Now, the Internet uses an algorithm
166
424977
2421
Internet používa algoritmus,
07:07
to regulate the flow of data
167
427398
2853
aby reguloval tok dát,
07:10
that's very similar to the one
168
430251
2227
a ten je veľmi podobný algoritmu,
07:12
that the harvester ants are using to regulate
169
432478
2376
ktorý používajú zberači v mravenisku na reguláciu
07:14
the flow of foragers.
170
434854
1541
množstva zberačov.
07:16
And guess what we call this analogy?
171
436395
3366
Viete, ako voláme tuto analógiu?
07:19
The anternet is coming.
172
439761
1518
Prichádza "mravcoweb".
07:21
(Applause)
173
441279
1721
(INTERNET - ANTERNET) (Potlesk)
07:23
So data doesn't leave the source computer
174
443000
3454
Znamená to, že údaje neodchádzajú zo zdrojového počítača
07:26
unless it gets a signal that there's enough bandwidth
175
446454
2861
bez toho, aby dostali signál, že je voľné dostatočne široké pásmo,
07:29
for it to travel on.
176
449315
2729
aby údaje mohli pretekať.
07:32
In the early days of the Internet,
177
452044
1441
V počiatkoch internetu,
07:33
when operating costs were really high
178
453485
2274
keď prevádzkové náklady boli vysoké
07:35
and it was really important not to lose any data,
179
455759
3227
a bolo naozaj dôležité, aby sa údaje nestrácali,
07:38
then the system was set up for interactions
180
458986
2157
bol systém nastavený tak, aby vzájomné pôsobenie
07:41
to activate the flow of data.
181
461143
3062
aktivovalo tok údajov.
07:44
It's interesting that the ants are using an algorithm
182
464205
2385
Je zaujímavé, že mravce používajú algoritmus,
07:46
that's so similar to the one that we recently invented,
183
466590
3896
ktorý je tak podobný algoritmu objavenému len nedávno,
07:50
but this is only one of a handful of ant algorithms
184
470486
2953
toto je však iba jeden z mravčích algoritmov,
07:53
that we know about,
185
473439
1419
o ktorých vieme,
07:54
and ants have had 130 million years
186
474858
3193
a pri tom mravce mali 130 miliónov rokov,
07:58
to evolve a lot of good ones,
187
478051
2026
aby vyvinuli množstvo dobrých algoritmov,
08:00
and I think it's very likely
188
480077
1506
a preto myslím, že je veľmi pravdepodobné,
08:01
that some of the other 12,000 species
189
481583
2557
že niektoré z ďalších 12000 druhov mravcov
08:04
are going to have interesting algorithms
190
484140
2697
budú mať tiež zaujímavé algoritmy
08:06
for data networks
191
486837
1024
pre dátové siete,
08:07
that we haven't even thought of yet.
192
487861
2697
o ktorých sme ešte ani len nepremýšľali.
08:10
So what happens when operating costs are low?
193
490558
3085
Čo sa teda stane, keď sú prevádzkové náklady nízke?
08:13
Operating costs are low in the tropics,
194
493643
1787
Toto sa týka mravcov v trópoch, pretože
08:15
because it's very humid, and it's easy for the ants
195
495430
2096
kvôli veľkej vlhkosti je pre mravcov jednoduché
08:17
to be outside walking around.
196
497526
2824
vyrážať na prechádzky mimo mraveniska.
08:20
But the ants are so abundant
197
500350
1653
Ale mravce v trópoch sú také početné
08:22
and diverse in the tropics
198
502003
1818
a rozmanité,
08:23
that there's a lot of competition.
199
503821
2598
že dochádza ku konkurenčnému boju.
08:26
Whatever resource one species is using,
200
506419
1952
Akýkoľvek zdroj jeden druh používa,
08:28
another species is likely to be using that
201
508371
3172
iný druh ho bude chcieť používať
08:31
at the same time.
202
511543
2379
tiež.
08:33
So in this environment, interactions are used
203
513922
2608
Takže v tomto prostredí sa vzájomné interakcie
08:36
in the opposite way.
204
516530
1945
využívajú opačným spôsobom.
08:38
The system keeps going
205
518475
1395
Takýto systém funguje,
08:39
unless something negative happens,
206
519870
1554
kým sa nestane niečo zlé,
08:41
and one species that I study makes circuits
207
521424
2167
a jeden z druhov, ktoré študujem, robí okruhy
08:43
in the trees of foraging ants
208
523591
2159
zbierajúcich mravcov v korunách stromov,
08:45
going from the nest to a food source and back,
209
525750
2981
chodiacich od mraveniska k zdroju potravy a späť,
08:48
just round and round,
210
528731
1329
stále dookola,
08:50
unless something negative happens,
211
530060
1442
až kým sa nestane niečo negatívne,
08:51
like an interaction
212
531502
1609
ako napríklad interakcia
08:53
with ants of another species.
213
533111
2739
s mravcami z iného druhu.
08:55
So here's an example of ant security.
214
535850
2937
Tu vidíme príklad, ako funguje mravčia ochranka.
08:58
In the middle, there's an ant
215
538787
1858
V strede je mravec,
09:00
plugging the nest entrance with its head
216
540645
2463
ktorý upcháva vchod do mraveniska hlavou
09:03
in response to interactions with another species.
217
543108
2993
ako reakciu na stretnutie s iným mravčím druhom.
09:06
Those are the little ones running around
218
546101
1659
Sú to tie malé mravce, ktoré pobehujú
09:07
with their abdomens up in the air.
219
547760
2751
s bruškami zdvihnutými do vzduchu.
09:10
But as soon as the threat is passed,
220
550511
2046
Ale hneď ako hrozba pominie,
09:12
the entrance is open again,
221
552557
2755
vchod sa opäť otvorí.
09:15
and maybe there are situations
222
555312
1790
Možno by sme našli podobné situácie
09:17
in computer security
223
557102
1089
v počítačovej bezpečnosti,
09:18
where operating costs are low enough
224
558191
2206
kde sú prevádzkové náklady dosť nízke na to,
09:20
that we could just block access temporarily
225
560397
3375
aby sme mohli blokovať prístup len dočasne,
09:23
in response to an immediate threat,
226
563772
2193
ako odpoveď na momentálne nebezpečenstvo,
09:25
and then open it again,
227
565965
2026
a potom sme ho mohli zase otvoriť
09:27
instead of trying to build
228
567991
1269
namiesto snaženia sa stavať
09:29
a permanent firewall or fortress.
229
569260
3980
trvalé firewally či pevnosti.
09:33
So another environmental challenge
230
573240
1940
Ďalšia enviromentálna výzva,
09:35
that all systems have to deal with
231
575180
1695
s ktorou sa musia vysporiadať všetky systémy,
09:36
is resources, finding and collecting them.
232
576875
5452
sú zdroje, ich objavenie a zber.
09:42
And to do this, ants solve the problem
233
582327
1673
Aby to mravce dosiahli, riešia problém
09:44
of collective search,
234
584000
1258
kolektívneho hľadania,
09:45
and this is a problem that's of great interest
235
585258
1576
a to je problematika, o ktorú sa práve teraz veľmi
09:46
right now in robotics,
236
586834
1484
zaujíma robotika,
09:48
because we've understood that,
237
588318
1732
pretože chápeme to,
09:50
rather than sending a single,
238
590050
1614
že skôr ako posielať jediného
09:51
sophisticated, expensive robot out
239
591664
3495
dômyselného, drahého robota
09:55
to explore another planet
240
595159
1417
na prieskum inej planéty
09:56
or to search a burning building,
241
596576
2567
alebo na prieskum horiacej budovy
09:59
that instead, it may be more effective
242
599143
2600
by bolo možno efektívnejšie
10:01
to get a group of cheaper robots
243
601743
4377
poslať skupinu lacných robotov,
10:06
exchanging only minimal information,
244
606120
2545
ktorí si vymieňajú iba minimum informácii,
10:08
and that's the way that ants do it.
245
608665
2799
a to je presne spôsob, ako to robia mravce.
10:11
So the invasive Argentine ant
246
611464
1765
Útočný argentínsky mravec
10:13
makes expandable search networks.
247
613229
2330
vytvára rozšíriteľné siete hľadania.
10:15
They're good at dealing with the main problem
248
615559
2273
Veľmi dobre zvládajú hlavný problém
10:17
of collective search,
249
617832
1331
spoločného hľadania,
10:19
which is the trade-off between
250
619163
2566
ktorým je kompromis medzi
10:21
searching very thoroughly
251
621729
1336
veľmi dôsledným hľadaním
10:23
and covering a lot of ground.
252
623065
1997
a pokrytím čo najväčšej časti územia.
10:25
And what they do is,
253
625062
895
10:25
when there are many ants in a small space,
254
625957
2387
Robia to tak,
že keď je veľa mravcov na malom území,
10:28
then each one can search very thoroughly
255
628344
2213
tak môže každý z nich hľadať veľmi dôsledne,
10:30
because there will be another ant nearby
256
630557
1624
pretože nablízku bude ďalší mravec,
10:32
searching over there,
257
632181
1357
ktorý prehľadá vedľajšie územie,
10:33
but when there are a few ants
258
633538
1647
ale keď hľadá len niekoľko mravcov
10:35
in a large space,
259
635185
2055
na veľkom území,
10:37
then they need to stretch out their paths
260
637240
2414
tak musia rozšíriť svoju plochu hľadania
10:39
to cover more ground.
261
639654
1803
aby preskúmali väčšie územie.
10:41
I think they use interactions to assess density,
262
641457
2954
Myslím, že používajú interakcie, aby posúdili, koľko ich je v priestore,
10:44
so when they're really crowded,
263
644411
1229
takže keď sú naozaj prehustení,
10:45
they meet more often,
264
645640
1102
stretávajú sa častejšie
10:46
and they search more thoroughly.
265
646742
2465
a začnú prehľadávať dôslednejšie.
10:49
Different ant species must use different algorithms,
266
649207
3400
Rozdielne druhy mravcov musia používať rozdielne algoritmy,
10:52
because they've evolved to deal with
267
652607
2522
pretože sa vyvinuli na vysporiadanie sa
10:55
different resources,
268
655129
1671
s rôznymi zdrojmi.
10:56
and it could be really useful to know about this,
269
656800
2559
Bolo by naozaj užitočné vedieť o tom,
10:59
and so we recently asked ants
270
659359
1642
a tak sme nedávno požiadali mravce,
11:01
to solve the collective search problem
271
661001
2450
aby vyriešili problém kolektívneho hľadania
11:03
in the extreme environment
272
663451
1368
v extrémnom prostredí
11:04
of microgravity
273
664819
1558
mikrogravitácie
11:06
in the International Space Station.
274
666377
1976
na palube Medzinárodnej kozmickej stanice.
11:08
When I first saw this picture, I thought,
275
668353
1545
Keď som prvýkrát videla tento obrázok, pomyslela som si:
11:09
Oh no, they've mounted the habitat vertically,
276
669898
2857
Ach, nie, namontovali mravčí habitat zvislo,
11:12
but then I realized that, of course, it doesn't matter.
277
672755
2618
ale potom som pochopila, že je to, samozrejme, jedno.
11:15
So the idea here is that the ants
278
675373
2637
Myšlienka tohto pokusu je v tom, že mravce
11:18
are working so hard to hang on
279
678010
1970
sa všemocne snažia udržať
11:19
to the wall or the floor or whatever you call it
280
679980
3057
na stene alebo podlahe alebo to nazvite ako chcete,
11:23
that they're less likely to interact,
281
683037
3009
že je menej pravdepodobné, že budú vzájomne na seba pôsobiť,
11:26
and so the relationship between
282
686046
1244
a teda vzťah medzi tým,
11:27
how crowded they are and how often they meet
283
687290
2120
ako sú mravce nahusto a ako často sa stretávajú,
11:29
would be messed up.
284
689410
1725
by bol narušený.
11:31
We're still analyzing the data.
285
691135
1395
Stále ešte analyzujeme údaje.
11:32
I don't have the results yet.
286
692530
1964
Nemám ešte výsledky.
11:34
But it would be interesting to know
287
694494
1694
Ale bolo by zaujímavé vedieť,
11:36
how other species solve this problem
288
696188
2459
ako tento problém riešia iné druhy
11:38
in different environments on Earth,
289
698647
2564
v rozdielnych prostrediach na zemi,
11:41
and so we're setting up a program
290
701211
1266
takže začíname s programom,
11:42
to encourage kids around the world
291
702477
2160
ktorý podnecuje deti z celého sveta,
11:44
to try this experiment with different species.
292
704637
2536
aby vyskúšali tento experiment s rozdielnymi druhmi.
11:47
It's very simple.
293
707173
1767
Je to veľmi jednoduché.
11:48
It can be done with cheap materials.
294
708940
2090
Dá sa to urobiť s lacnými materiálmi.
11:51
And that way, we could make a global map
295
711030
2833
Týmto spôsobom by sme mohli vytvoriť celosvetovú mapu
11:53
of ant collective search algorithms.
296
713863
3347
mravčích algoritmov spoločného hľadania.
11:57
And I think it's pretty likely that the invasive species,
297
717210
2483
A myslím, že je dosť pravdepodobné, že útočné druhy,
11:59
the ones that come into our buildings,
298
719693
2149
tie, ktoré prichádzajú do našich domov,
12:01
are going to be really good at this,
299
721842
1742
budú v tomto veľmi dobré,
12:03
because they're in your kitchen
300
723584
1848
keďže sú vo vašej kuchyni
12:05
because they're really good at finding food and water.
301
725432
3907
preto, že sú naozaj dobré v hľadaní potravy a vody.
12:09
So the most familiar resource for ants
302
729339
3265
Najznámejší zdroj potravy pre mravce
12:12
is a picnic,
303
732604
1315
je piknik
12:13
and this is a clustered resource.
304
733919
2145
a treba povedať, že je to rozdrobený zdroj.
12:16
When there's one piece of fruit,
305
736064
999
Ak je tam jeden kúsok ovocia,
12:17
there's likely to be another piece of fruit nearby,
306
737063
2515
je pravdepodobné, že neďaleko bude ďalší,
12:19
and the ants that specialize on clustered resources
307
739578
3432
a mravce, ktoré sa špecializujú na takéto zdroje,
12:23
use interactions for recruitment.
308
743010
1942
využijú interakcie na zapojenie ďalších mravcov.
12:24
So when one ant meets another,
309
744952
1277
A tak, keď jeden mravec stretne druhého
12:26
or when it meets a chemical deposited
310
746229
1625
alebo keď nájde na zemi chemickú stopu vytvorenú
12:27
on the ground by another,
311
747854
1736
na zemi iným mravcom,
12:29
then it changes direction to follow
312
749590
1833
tak zmení smer, ktorý nasleduje,
12:31
in the direction of the interaction,
313
751423
1573
na smer interakcie,
12:32
and that's how you get the trail of ants
314
752996
1977
a tak sa vám stane, že zrazu máte zástup mravcov,
12:34
sharing your picnic.
315
754973
1413
ktorí sa chcú tiež pohostiť na vašom pikniku.
12:36
Now this is a place where I think we might be able
316
756386
1695
Toto je miesto, kde si myslím, že by sme mohli byť schopní
12:38
to learn something from ants about cancer.
317
758081
3741
sa od mravcov naučiť niečo o rakovine.
12:41
I mean, first, it's obvious that we could do a lot
318
761822
1981
Za prvé si myslím, že by sme mohli veľa urobiť
12:43
to prevent cancer
319
763803
1610
na prevenciu rakoviny,
12:45
by not allowing people to spread around
320
765413
2577
a to tak, že by sme ľudom nedovolili rozširovať
12:47
or sell the toxins that promote
321
767990
1944
alebo predávať toxíny, ktoré podporujú
12:49
the evolution of cancer in our bodies,
322
769934
2780
vývoj rakoviny v našom tele,
12:52
but I don't think the ants can help us much with this
323
772714
2346
ale v tom nám asi mravce veľmi nepomôžu,
12:55
because ants never poison their own colonies.
324
775060
3358
pretože oni si svoje kolónie nikdy neotrávia.
12:58
But we might be able to learn something from ants
325
778418
1332
Ale niečo by sme sa od mravcov mohli naučiť
12:59
about treating cancer.
326
779750
1763
o liečbe rakoviny.
13:01
There are many different kinds of cancer.
327
781513
2225
Je veľa druhov rakoviny.
13:03
Each one originates in a particular part of the body,
328
783738
2978
Každá začína na špecifickom mieste v tele
13:06
and then some kinds of cancer will spread
329
786716
2966
a potom sa niektoré druhy rakoviny rozšíria
13:09
or metastasize to particular other tissues
330
789682
2830
alebo tvoria metastázy v špecifických tkanivách,
13:12
where they must be getting resources that they need.
331
792512
2880
kde musia dostávať potrebné živiny.
13:15
So if you think from the perspective
332
795392
1808
Keď sa nad tým zamyslíte z tohto hľadiska,
13:17
of early metastatic cancer cells
333
797200
1950
že metastázové rakovinové bunky,
13:19
as they're out searching around
334
799150
1623
ktoré sa pohybujú telom
13:20
for the resources that they need,
335
800773
2317
a hľadajú zdroje, ktoré potrebujú,
13:23
if those resources are clustered,
336
803090
1983
ak sú tie zdroje zhustené,
13:25
they're likely to use interactions for recruitment,
337
805073
3013
pravdepodobne použijú interakcie na nábor,
13:28
and if we can figure out how cancer cells are recruiting,
338
808086
3093
a keby sme zistili, ako sa rakovinové bunky zvolávajú,
13:31
then maybe we could set traps
339
811179
2347
možno by sme mohli nastaviť pasce
13:33
to catch them before they become established.
340
813526
4049
a pochytať ich, kým sa usadia.
13:37
So ants are using interactions in different ways
341
817575
3235
Takže mravce používajú interakcie rozdielnymi spôsobmi,
13:40
in a huge variety of environments,
342
820810
2602
vo veľkom množstve prostredí
13:43
and we could learn from this
343
823412
1821
a my by sme sa z tohto mohli naučiť
13:45
about other systems that operate
344
825233
1777
o iných systémov, ktoré pracujú
13:47
without central control.
345
827010
2337
bez centrálnej kontroly.
13:49
Using only simple interactions,
346
829347
1979
Používaním iba jednoduchých interakcii
13:51
ant colonies have been performing
347
831326
1795
mravčie kolónie predvádzajú
13:53
amazing feats for more than 130 million years.
348
833121
3633
úžasné skutky už viac ako 130 miliónov rokov.
13:56
We have a lot to learn from them.
349
836754
2140
Máme sa od nich veľa čo učiť.
13:58
Thank you.
350
838894
2738
Ďakujem.
14:01
(Applause)
351
841632
2733
(Potlesk)
O tomto webe

Táto stránka vám predstaví videá na YouTube, ktoré sú užitočné pri učení angličtiny. Uvidíte lekcie angličtiny, ktoré vedú špičkoví učitelia z celého sveta. Dvojitým kliknutím na anglické titulky zobrazené na stránke každého videa si môžete video odtiaľ prehrať. Titulky sa posúvajú synchronizovane s prehrávaním videa. Ak máte akékoľvek pripomienky alebo požiadavky, kontaktujte nás prostredníctvom tohto kontaktného formulára.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7