Чтобы успешно пасти и перегонять большие стада овец, пастушьим собакам достаточно двух простых правил, сообщили авторы статьи в журнале Journal of the Royal Society Interface. Выведенный исследователями алгоритм найдет применение не только в сфере скотоводства, но и поможет в управлении потоками пассажиров и демонстрантов, а также в управлении большими группами роботов.
Хотя действия овчарок являют собой характерный пример того, как один индивид заставляет ленивую толпу двигаться в нужном направлении, принципы, которыми руководствуются пастушьи собаки, до сих пор никто не исследовал. Шведские ученые надели на овец и пасущую их собаку высокоточные GPS-передатчики, разработанные в Королевском ветеринарном колледже (Лондон). На основе полученных данных исследователи построили математическую модель того, как собаки пасут овец.
Оказывается, алгоритм овчарки состоит всего из двух правил: сбивать овец в кучу, когда они рассеялись в разные стороны, и толкать вперед, когда они уже «сомкнули ряды». С помощью этого алгоритма один пес способен управлять стадом, состоящим более чем из сотни особей.
«Собака видит впереди себя только белые и пушистые объекты неясной формы. Если между ними большие зазоры, их нужно свести вместе. На каждом новом шагу пес решает, достаточно ли близко друг от друга стоят овцы. Если стадо дошло до определенной стадии сплоченности, овчарка начнет толкать его в нужном направлении», — рассказывает ведущий автор исследования Даниэль Стрёмбом (Daniel Strömbom).
Описание модели
Daniel Strömbom