Insectos sociales, empresas y eficiencia

Un aspecto que sorprende al estudiar y observar la Biología, es la abundancia del mundo vivo pequeño. Después de todo, los organismos más abundantes sobre el planeta son las bacterias, y aún dentro del relativamente pequeño club del Reino Animal, la mayor parte de las criaturas son artrópodos y de estos, el 86% son insectos. Tendemos a simplificar nuestra relación y comprensión hacia ellos, pero tanta abundancia tiene significados.  La archiconocida y analizada (para los biomiméticos) arquitectura de Mick Pearce en Harare, Zimbaue bioinspirada en los termiteros nos sorprenden con eficaces sistemas de climatización para los grandes edificios de oficinas.  El ahorro de energía ha producido algunos resultados impresionantes, con lo que resulta pertinente aprender de estas criaturas a lo que habría que añadir un nuevo parámetro clave, la gestión de la  información….

harare

Estas diminutas criaturas son capaces de construir estructuras de casi 7 metros de altura, además de compartir la cría de la prole, el cultivo del alimento y la defensa, por ejemplo. Para ello mantienen orden y perpetúan sus comunidades en cantidades de millones de individuos. ¿Cómo es posible con un cerebro del tamaño de la cabezas de un alfiler? Seguramente su red de comunicación sea increíblemente sofisticada. ¿Cierto?.

 termitas

Termitas, abejas, hormigas y avispas pertenecen a los insectos llamados eusociales (“verdaderamente sociales”). Para ello han de cumplir tres rasgos básicos: los miembros adultos se deben dividir en aquellos que se reproducen y quienes no; estos adultos deben coexistir dos o más generaciones en el mismo nido y finalmente los no reproductores deben cuidar de las crías. Todas estas características han sobrevivido el juego de probabilidades de la selección natural en pro del bien común.

Estas comunidades son conocidas como superorganismos, una palabra acuñada por William Morton Wheeler en la década de 1920 y discutido por el eminente biólogo E.O. Wilson en su último libro con Bert Holldobler,  “The Superorganism: the Beauty, Elegance and Strangeness of Insects”. Es una definicion apropiada pues estas criaturas dominan nuestro mundo terrestre con poblaciones de 1,000 billones de individuos (!). Wilson estima que su peso global (biomasa) es igual al nuestro (Homo sapiens). Pero el nombre también indica una característica más sistémica.

eusoc

La colonia, más que el individuo, funciona como una unidad, se adapta para cambiar, y es mantenida y perpetuada. Como argumenta Wilson, estas sociedades son la ventana perfecta a la aparición de un nivel de organización biológica dentro de otra. Dentro de la balanza anidada de la jerarquía del átomo a la biosfera, la vida expone este principio: los sistemas enteros no pueden ser explicados por la suma de sus partes porque ellos son el producto, más bien que la suma, de estas partes (pensamiento sistémico). La fórmula final y el producto, por lo tanto, incluyen las complejidades de la serie, las relaciones e interacciones de aquellas partes. Propiedades inesperadas están por todas partes en la naturaleza, desde el ADN a los propios ecosistemas. Gaia en estado puro.

El edificio-termitero resulta ser una estructura compleja que en algunas zonas llega a elevarse hasta 2.500 veces la altura de cualquiera de sus constructores individuales. Lleno de túneles abovedados, viveros, cultivo de cámaras y conductos de ventilación. Dentro, castas diferentes atienden a los mas jóvenes, se reproducen, cultivan hongos bajo temperaturas y humedades muy concretas, manteniendo la ventilación, la continua construcción y mantenimiento, su reparación y su defensa. Nada mas??.

Si fuéramos a construir una estructura de manera similar lo tendríamos que ejecutar sin planos, sin arquitectos, ni ingenieros o jefes de obra. De hecho, nadie estaría al cargo. Cada operario seguiría una reglas simples “si…. entonces …”, preocupadas sólo por su pequeño conjunto de acciones preprogramadas.

A menudo las acciones de algunos trabajadores provocan los programas de trabajo de los demás. Así si los carpinteros saben que son demasiados, algunos de ellos pueden cambiar al servicio de ventilación. Cuando terminan una zona concreta, el trabajo en equipo comenzaría a construir hacia arriba. Con el tiempo estas acciones locales producen un resultado global. Si lo escalamos a nuestro tamaño humano, el edificio tendría casi tres kilómetros de altura… y, ¡ oh sí, estaría hecho de tierra mezclada con la saliva de los trabajadores (lo permitirían los sindicatos?) y otros productos de desecho.

Este sorprendente sistema de auto-organización en las sociedades de algunos insectos ocurre debido a dos motivos: el desarrollo de algoritmos que determinan las castas con sus habilidades especializadas y los algoritmos comportamentales que determinan cómo todos actúan hacia los demás y responden a unas cuantas posibilidades ambientales. Los momentos de comunicación (duran muy poco, 10 sg.) suceden  a través de feromonas, los mensajes químicos de todos los insectos en todo el planeta.

Es en efecto una estrategia exitosa. Mientras que estos tipos de sociedades representan sólo el 2% de especies de insectos de todo el mundo, suponen más de la mitad de la biomasa. Estas sociedades de insectos ilustran, a través de miles de ejemplos, cómo la división del trabajo se puede fabricar con los patrones de comportamiento flexible para lograr así una eficiencia óptima de un grupo de trabajo. La magia de la evolución muestra el camino a seguir.

No es sorprendente por tanto que esta estrategia de éxito y fascinante ,por cierto,  haya ganado nuestra atención. En las últimas décadas, el “bottom-up” (de abajo a arriba) ha ido en aumento ascendente en los campos de la inteligencia artificial, cibernética, fisiología, telecomunicaciones, gestión, logística, biomedicina, …. Las propias búsquedas en Internet, las predicciones del mercado, las preferencias del cliente, la gestión de le las rutas de los coches y transporte públicos, los sistemas de correos, distribución de mercancias de largo recorrido han sido beneficiados mediante el modelo organizativo de los insectos eusociales. La razón es que funciona. En muchos casos porque su sencillez, adaptabilidad y robustez superan nuestros propios métodos tradicionales de “top-down” (de arriba hacia abajo), particularmente en los sistemas complejos.

Veamos un par de rápidos ejemplos.  Icosystem de Cambridge, Mass. USA, ha utilizado la denominada computación evolutiva para organizar los equipos de campo de perforación de petróleo y gas. En la revisión de los horarios, los consultores utilizan algoritmos basados ​​en el comportamiento de búsqueda de alimentación de las hormigas. En vez de encontrar comida, la compañía busca eficiencia: las rutas más cortas, los precios más bajos de suministro, las entregas más rápidas y el pleno empleo de sus trabajadores. Sólo mediante el análisis (y ) la optimización de todos los factores juntos , ¿podría la empresa encontrar nuevos ahorros. A menudo, las rutas elegidas para el día no eran los más cercanos a los suministros de material , pero, en general , eran los más económicos.

La Inteligencia de enjambre también está siendo explorado por Volvo  en el desarrollo de su coche a prueba de lesiones para el 2020. En este caso, langostas en lugar de hormigas, están siendo estudiadas por su capacidad para evitar colisiones durante el vuelo en grupos de millones de individuos. Lo hacen por los circuitos neuronales que conectan la información visual directamente a sus alas para el ajuste sea casi instantáneo durante el vuelo. Volvo tiene la esperanza de que esta metodología pueda reconciliarse con nuestros límites tecnológicos actuales en la fabricación y puesta en uso. Evitar accidentes, el frenado automático se combinan con otras características de este coche del futuro. Si tiene éxito, será un gran avance en la seguridad del automóvil, utilizando la información, en lugar de la energía o los materiales, para mantener a los pasajeros a salvo.

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Pero hay muchos mas…

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El modelo del superorganismo tiene implicaciones más allá de la eficiencia de las operaciones, ya que ofrece un paradigma ampliado para el crecimiento y el control. Nuevos mercados y soluciones pueden encontrarse mediante el estudio de los comportamientos individuales que determinan los efectos globales. El crecimiento puede ser manejado y mantenido de una manera nueva. La coordinación interdisciplinaria, tan importante en la solución de problemas de sistemas complejos tiene que implantarse y tiene enormes salidas. De hecho, los arquitectos lo están haciendo ahora y está cambiando nuestra concepción de lo que es un edificio. Pero ya está bien por hoy…

Gran ayuda este magnífico libro y genial autor The Neighborhood Project: Using Evolution to Improve My City, One Block at a Time de David Shane Wilson

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Para los amantes de lo sorprendente, Alex Wild nos muestra fotografía de insectos.

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Filed under Design, Exploración personal, Los Genios del lugar, Pensamiento sistemico

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