Karıncalar Trafikte Neden Sıkışmazlar?

Dünya üzerinde 7 milyardan fazla insan var ve her altı insandan birine bir araba düşüyor. Bu yüzden dünyanın her metropolünde, ülkemizde olduğu gibi trafik berbat. Ancak dünya üzerinde sayıları trilyonlara ulaşan, her gün bizler gibi, evle iş arasında giden gelen bir topluluk daha var. Bahsettiğimiz canlılar beyinleri bir toplu iğne başı kadar olan karıncalar.

İnsanlar ve karıncalar, çift yönlü trafikle uğraşan birkaç tür arasındadır. Çarpışmalardan kaçınırken düzgün ve verimli bir trafik akışını sürdürmek insanlar için zorlu bir iştir. Yine de karıncalar trafik yönetiminin ustaları gibi görünüyor.

Sonucunda, kendi oluşturdukları trafikte birbirine çarpmadan, bekleme yapmadan düzgün bir biçimde hareket ederler. Üstelik sayıları arttıkça ilerleme hızları da artar. Bu yüzden bilim insanları trafik sorunumuzu çözmek için karıncaları incelemeye almış durumdalar.

Braess Paradoksu

ABD’nin Arizona Üniversitesi ve Fransa’nın Toulouse Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, karıncaların çok büyük yoğunlukta bile trafiğin akışını sağlamak için durmadan nasıl hareket ettiklerini araştırdı. Araştırma ekibi, karınca kolonilerini bir besin kaynağı ile birbirine bağlayarak çeşitli yollar oluşturdu.

Sonrasında da yolların genişliği ile karınca sayısı üzerinde değişiklikler yapılarak karıncaların nasıl hareket ettiği gözlemlediler. Deneyde, sadece iki karıncanın aynı anda geçebildiği dar tünellere rağmen trafik sıkışıklığının çok nadiren yaşandığı tespit edildi. Karıncalar sabit akışı değiştirmeden, birbirlerine çarpmadan, senkronize bir şekilde ilerlemeye devam etmeyi başardı. Deney 170 kez tekrarlandı ve trafik akışı, karıncaların hızı ve çarpışma sayısı hakkında veriler toplandı.

Karıncalardan işbirliği konusunda öğrenmemiz gereken çok şey var gibi gözüküyor.

Yollardaki kalabalığın çözümü yeni yol yapmak veya yolları büyütmek gibi gelebilir sizlere. Oysaki bu bir yanılgıdır. Dietrich Braess’in ortaya koyduğu Braess Paradoksu bize, tıkanıklığının yaşandığı kesimlerde trafiği rahatlatmak amacıyla yapılan yol ilavesinin tıkanıklığı artırdığını söyler. Bu paradoks hakkında daha fazla bilgi almak için bu yazımıza göz atmak isteyebilirsiniz.

Bilim insanlarına göre bu sorunun cevabı trafikteki artışa verdiğimi tepkimiz ve bireycilik hissimiz. Mesela otomobillerle, yoldaki doluluk oranı yüzde 40’ı aştığında insanlar hızını kademeli olarak yavaşlatıyor ve belli bir aşamadan sonra duruyor. Böylelikle trafik sıkışıklığı başlıyor. Karıncalarda ise tam tersi bir fenomen gözlemliyoruz. Trafik yoğunluğu arttıkça, akış aynı anda artırıyor. Yoldaki doluluk oranı yüzde 80’e ulaştığında ise karıncalar tempolarını senkronize ederek en optimal hızda yollarında devam ediyor.

Yayalar ve araç trafiği için, doluluk seviyeleri %40’ın üzerine çıkarsa hareket akışı yavaşlayacaktır. 
Karıncalarda ise, doluluk oranı %80’e ulaştığında bile trafik akışı azalma belirtisi göstermedi.

Trafik Söz Konusu Olduğunda İnsanları Karıncalardan Farklı Kılan Şey Nedir?

Karıncaların trafik sıkışıklığı tuzağına düşmemek için rasyonel bir şekilde hareket ettikleri görülüyor. Mesela sadece iki karıncanın geçebileceği bir tünelde, 3’ncü karınca araya girip geçmeye çalışmıyor. Böylelikle diğer iki karınca rahatça durmadan aynı hızda yoluna devam ediyor, hiçbir aksaklık meydana gelmiyor. Kaza yok, trafik sıkışıklığı yok.

Deneysel olarak tasarlanmış bir köprüde seyahat eden karıncalar.

Araştırma metninde, “Karıncalar ortak bir hedefi paylaşıyor: koloninin hayatta kalması. Bu sebeple, yiyeceklerin gelişini optimize etmek için iş birliği içinde hareket ediyorlar. Ancak insanlar, birey olarak kişisel hedefleri takip ediyor, böylelikle trafik sorunu meydana geliyor” ifadesi yer aldı.

Küçük dostlarımız karıncalar bu işi bizden daha iyi biliyor gibi gözüküyor. Çünkü bizlerde yaygın bir biçimde bulunan bir özelliğe sahip değiller. Egoları yok. Yaprak kesici karınca, ağır yüklü hantal bir karıncanın arkasında sıkıştığı zaman kornaya basıp kötü karınca sözleri söylemiyor? Yavaşlıyor ve malları taşıyan karıncanın arkasına geçip sırasını bekliyor çünkü grup için en iyisi bu.

Bu harika trafik sistemlerinin altyapısı genlerinde var olan işbirliğinde yatıyor. Gerçek şu ki sahip olduğumuz büyük, karışık beyin trafikte sıkışmamızın en büyük nedeni gibi gözüküyor. Bu arada bilim insanlarının bu çalışmayı neden yaptığını ve sonucunda ne elde ettiğini de merak etmiş olabilirsiniz.

Aslında karınca trafiği yönetimini incelemek, büyük etkileşimli parçacık gruplarıyla çalışan bilim insanları açısından önemlidir. Buna moleküler biyoloji, istatistiksel fizik ve telekomünikasyon dahildir. Aynı zamanda, sonuçlar otonom araçların senkronize hareketinin sağlanması açısından da faydalı olmuştur.



Kaynaklar ve ileri okumalar:


Dip Not:

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.
Başa dön tuşu