راز کارآیی حداکثری و راندمان بالای کلنی مورچه ‏ها تنبلی و از زیر کار درروی است

بدانید که درواقع شما دارید یک رفتار تکامل‌‌‌‌‌‌‌‌یافته و سازشی را به نمایش می‌‌‌‌‌‌‌‌گذارید. حالا شما اگر می‌‌‌‌‌‌‌‌خواهید به عقل‌‌‌‌‌‌‌‌تان شک کنند، داستان «ملخ کوشا و مورچه تنبل» را تعریف کنید. خود عبارت «مورچه تنبل» یک تضاد درونی را به نمایش می‌‌‌‌‌‌‌‌گذارد. مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها به سعی و کوشش مشهورند. اگر باور ندارید می‌‌‌‌‌‌‌‌توانید از ملخ داستان ازوپ (Aesop) بپرسید. وقتی زمستان از راه رسید مجبور شد از مورچه سخت‌‌‌‌‌‌‌‌کوش غذا گدایی کند زیرا تابستانش را به کلی هدر داده بود.

اما این فقط یک افسانه است، حد اعلای چیزی که دانشمندان آن را شواهد روایی می‌‌‌‌‌‌‌‌نامند و پژوهش جدیدی که در دانشگاه صنعتی جورجیا (Georgia Tech) انجام شده نشان می‌‌‌‌‌‌‌‌دهد که گرچه کلنی مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها از کارآیی بسیار زیادی برخوردار است، علتش ممکن است این باشد که نزدیک به ۷۰ درصد از مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها گوشه‌‌‌‌‌‌‌‌ای لم می‌‌‌‌‌‌‌‌دهند و کار چندانی نمی‌‌‌‌‌‌‌‌کنند، یا دست‌‌‌‌‌‌‌‌کم در حفر تونل‌‌‌‌‌‌‌‌ها مشارکتی ندارند و ظاهرا این تقسیم کار نابرابر به نفع آنهاست. دنیل گولدمن (D.I.Goldman)، یکی از فیزیک‌‌‌‌‌‌‌‌دانان این دانشگاه و همکارانش این حشرات را بررسی کردند تا براساس الگوی کار مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها را برنامه‌‌‌‌‌‌‌‌ریزی کنند. آنها به این نتیجه رسیدند که راز کارآیی بالای مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌های آتشی در حفر تونل این است که ۳۰ درصد از مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها ۷۰ درصد کار را انجام می‌‌‌‌‌‌‌‌دهند. آنها این یافته خود را که بنیان افسانه‌‌‌‌‌‌‌‌ها را به لرزه انداخته در ژورنال ساینس منتشر کرده‌‌‌‌‌‌‌‌اند.

به نظر می‌‌‌‌‌‌‌‌رسد دلیلش این باشد که مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها در تونل‌‌‌‌‌‌‌‌های باریکی کار می‌‌‌‌‌‌‌‌کنند که انسداد ترافیکی در آن می‌‌‌‌‌‌‌‌تواند به آسانی راه را بند بیاورد و کل تلاش برای لانه‌‌‌‌‌‌‌‌سازی را بی‌‌‌‌‌‌‌‌نتیجه بگذارد. بنابراین به نفع آنهاست که تعدادی به نشانه اینکه دارند استراحت می‌‌‌‌‌‌‌‌کنند یک جای تونل توده شوند و این تقسیم کار در عمل بهینه است: تعداد مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که وارد یک تونل می‌‌‌‌‌‌‌‌شوند به حدی نمی‌‌‌‌‌‌‌‌رسد که ازدحام کنند و راه مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که سرگرم کار هستند را بند بیاورند. به این ترتیب مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که دارند کار انجام می‌‌‌‌‌‌‌‌دهند می‌‌‌‌‌‌‌‌توانند هرجا که بخواهند بروند. این‌‌‌‌‌‌‌‌طور که معلوم شده تعداد مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که کار نمی‌‌‌‌‌‌‌‌کنند بسیار زیاد است. به گفته گولدمن «ما متوجه شدیم که اگر در یک ظرف ۱۵۰ مورچه داشته باشید، در هر لحظه فقط ۱۰ یا ۱۵ تا از آنها عملا کار حفاری در تونل‌‌‌‌‌‌‌‌ها را انجام می‌‌‌‌‌‌‌‌دهند.»

پژوهشگران برای رسیدن به این نتیجه در محفظه‌‌‌‌‌‌‌‌هایی در آزمایشگاه موادی برای مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها گذاشتند. اعضای این گروه با گذاشتن کدهای شناسایی رنگی روی مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها، فیلم گرفتن از آنها و سپس تحلیل اینکه چه کسی دارد چه کاری انجام می‌‌‌‌‌‌‌‌دهد به این نتیجه رسیدند. مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها پس از روبه‌‌‌‌‌‌‌‌رو شدن با انباشتگی ترافیکی به آسانی دلسرد می‌‌‌‌‌‌‌‌شدند و به اندازه کافی انعطاف‌‌‌‌‌‌‌‌پذیر بودند که بازگردند و از تونل خارج شوند. همان تعداد اندک مورچه سخت‌‌‌‌‌‌‌‌کوش بودند که به کار ادامه می‌‌‌‌‌‌‌‌دادند. به گفته دکتر گولدمن «تعدادی از آنها در یک نوبت پنج ساعت کار کردند و بی‌‌‌‌‌‌‌‌وقفه بالا و پایین و بالا و پایین و بالا و پایین رفتند. و بیشتر مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌های دیگر هرگز پا به تونل نگذاشتند.»

این لزوما ارتباطی به آن ندارد که بعضی مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها تنبل‌‌‌‌‌‌‌‌تر از مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌های دیگر هستند. هنگامی که اعضای گروه گولدمن کارگران سخت‌‌‌‌‌‌‌‌کوش را خارج کردند، گروهی دیگر کار را به دست گرفتند و به همان خوبی آن را ادامه دادند. اما قاعده ۷۰ به ۳۰ به قوت خویش باقی ماند. گولدمن پس از اجرای مدل‌‌‌‌‌‌‌‌های کامپیوتری گوناگون برای رفتار مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها به این نتیجه رسید که توزیع ایده‌‌‌‌‌‌‌‌آل کار همین است و این نابرابری ظاهری در عمل به سود کلنی مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها است. به گفته گولدمن «بدون این نابرابری کار حفاری تونل اصلا انجام نمی‌‌‌‌‌‌‌‌شود.» و در تک‌‌‌‌‌‌‌‌تک مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌های مجازی نیز تنبلی باید به عنوان یک واکنش بالقوه به تونل‌‌‌‌‌‌‌‌های پرازدحام کار گذاشته شود.

به گفته او برای اینکه کار حفاری موثر و کارآمد انجام شود «فقط یک استراتژی خوب وجود دارد» و آن توزیع نابرابر کار حفاری تونل و وجود تمایل به روگردانی از کار است. به گفته او اگر مدل کامپیوتری‌‌‌‌‌‌‌‌ را با کارگرانی آغاز کنید که همه ولع حفاری دارند، ناگزیر خواهید شد این برنامه را نیز اضافه کنید که بر اساس آن هر مورچه می‌‌‌‌‌‌‌‌گوید «می‌‌‌‌‌‌‌‌روم آن پایین اما اگر بیش از حد طول بکشد، برخواهم گشت.» گولدمن می‌‌‌‌‌‌‌‌گوید «برای اینکه آن را به کار بیندازید باید مقدار زیادی از این نوع انصراف به مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌های مشتاق اضافه کنید.»

روبات با مورچه موافق است

گروه گولدمن همین آزمایش را با روبات‌‌‌‌‌‌‌‌های کوچک نیز تکرار کردند و به همین نتیجه رسیدند و به عقیده گولدمن این می‌‌‌‌‌‌‌‌تواند تا اندازه‌‌‌‌‌‌‌‌ای مهم باشد. این فرمول تنها در مورد حفاری تونل صدق نمی‌‌‌‌‌‌‌‌کند، بلکه در مورد هر وضعیتی که در آن انسداد ترافیکی بتواند جلوی پیشرفت را بگیرد، همچون ازدحام روبات‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که می‌‌‌‌‌‌‌‌خواهند در جست‌‌‌‌‌‌‌‌وجوی بازماندگان یک حادثه یا رفع خطر وارد محلی شوند، نیز درست است. یا برای مثال تعداد زیادی نانوروبات (nanobot) را تجسم کنید که وارد جریان خون شده‌‌‌‌‌‌‌‌اند تا داروها را به نقطه خاصی از بدن برسانند.

الگوی کار مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها به این فیزیک‌‌‌‌‌‌‌‌دانان نشان داد که بهترین نحوه برنامه‌‌‌‌‌‌‌‌ریزی روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها چیست. گولدمن فرض می‌‌‌‌‌‌‌‌کند که روزی بتوان از ماشین‌‌‌‌‌‌‌‌ها برای حفاری در فضاهای متراکم استفاده کرد. روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها نیز همچون مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها، چنانچه برنامه‌‌‌‌‌‌‌‌ریزی منطقی نداشته باشند، به همدیگر خواهند خورد که در نهایت نتیجه‌‌‌‌‌‌‌‌ای جز اتلاف وقت و ممانعت از کار به بار نخواهد آورد. مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها به این فیزیک‌‌‌‌‌‌‌‌دانان آموختند که در یک فضای تونل‌‌‌‌‌‌‌‌مانند چه تعداد روبات می‌‌‌‌‌‌‌‌توانند از عهده انجام کار برآیند. بهینه‌‌‌‌‌‌‌‌سازی فعالیت روبات‌‌‌‌‌‌‌‌های زیرزمینی می‌‌‌‌‌‌‌‌تواند در برنامه‌‌‌‌‌‌‌‌های نجات پس از فاجعه‌‌‌‌‌‌‌‌های طبیعی و انسان، معدن‌‌‌‌‌‌‌‌کاوی و نظایر آنها به کار آید.

از آنجا که روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها هیچ رئیسی ندارند، باید آنها را طوری برنامه‌‌‌‌‌‌‌‌ریزی کرد که مستقل از همدیگر با کارآیی بالا عمل کنند، مانع از ایجاد توده‌‌‌‌‌‌‌‌های متراکم شوند و راندمان حفاری را به حداکثر برسانند. گولدمن توضیح می‌‌‌‌‌‌‌‌دهد که «هنگامی که مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها را تماشا می‌‌‌‌‌‌‌‌کردیم، شگفت‌‌‌‌‌‌‌‌زده شدیم که دیدیم گاه افرادی که وارد یک تونل می‌‌‌‌‌‌‌‌شوند، به محض آنکه با توده حتا کوچکی از مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها روبه‌‌‌‌‌‌‌‌رو شوند، بی‌‌‌‌‌‌‌‌درنگ سروته می‌‌‌‌‌‌‌‌کنند و از تونل بیرون می‌‌‌‌‌‌‌‌آیند. هنگامی که این قاعده‌‌‌‌‌‌‌‌ها را مجموعا درباره روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها به کار گرفتیم، به استراتژی خوبی برای حفاری سریع با کمترین مقدار انرژی مصرفی برای هر روبات رسیدیم.»

فیزیک‌‌‌‌‌‌‌‌دانان این روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها که به اندازه مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها کوچک نیستند اما طول‌‌‌‌‌‌‌‌شان بیش از ۳۰ سانتی‌‌‌‌‌‌‌‌متر هم نیست را با سه فرمان برنامه‌‌‌‌‌‌‌‌ریزی کردند: بی‌‌‌‌‌‌‌‌تاب، بازگرد و تنبل. اگر روبات «بی‌‌‌‌‌‌‌‌تاب» باشد، سریع دست به کار می‌‌‌‌‌‌‌‌شود اما اغلب به دلیل انباشت روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها جلوی کارش گرفته می‌‌‌‌‌‌‌‌شود. به عبارت دیگر، داشتن کارگران بی‌‌‌‌‌‌‌‌تاب بیشتر به معنای انجام کار بیشتر نیست. هنگامی که روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها در فرمان «بازگرد» برنامه‌‌‌‌‌‌‌‌ریزی می‌‌‌‌‌‌‌‌شوند، اگر تاخیری در محل کار روی دهد بازمی‌‌‌‌‌‌‌‌گردند. در فرمان «تنبل» این ماشین‌‌‌‌‌‌‌‌ها فقط وقت‌‌‌‌‌‌‌‌کشی می‌‌‌‌‌‌‌‌کنند.

به گفته گولدمن «بی‌‌‌‌‌‌‌‌تاب بهترین استراتژی است به شرط آنکه فقط سه روبات داشته باشید، اما اگر روبات چهارم را اضافه کنید، دیگر استراتژی قبلی جواب نمی‌‌‌‌‌‌‌‌دهد زیرا روبات‌‌‌‌‌‌‌‌ها جلوی دست و پای همدیگر را می‌‌‌‌‌‌‌‌گیرند. بازگرد حفاری نسبتا معقول و منطقی انجام می‌‌‌‌‌‌‌‌دهد. البته این سریع‌‌‌‌‌‌‌‌ترین استراتژی نیست، اما در عوض راه‌‌‌‌‌‌‌‌بندان هم نمی‌‌‌‌‌‌‌‌شود.» اما نکته چشمگیر این است که معلوم شده تنبلی گزینه‌‌‌‌‌‌‌‌ای بسیار استراتژیک و زیرکانه است. به گفته گولدمن «اگر به میزان انرژی مصرفی دقت کنید، می‌‌‌‌‌‌‌‌بینید که تنبلی بهترین استراتژی است.»

اما اگر توزیع نیروی کار در اداره شما مطابق قاعده ۳۰ به ۷۰ انجام می‌‌‌‌‌‌‌‌شود (اکنون لبخندی روی لب آن ۳۰ درصد نقش بسته)، هیچ تسلی خاطر واقعی از آزمایش مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها برایش بیرون نمی‌‌‌‌‌‌‌‌آید، مگر آنکه کار شما واقعا حفر تونل باشد. شما چه از دسته سخت‌‌‌‌‌‌‌‌کوشان باشید و چه از گروه زیر کار دررو، احتمالا متوجه شده‌‌‌‌‌‌‌‌اید که بیشتر کار یک پروژه یا اداره را انجام می‌‌‌‌‌‌‌‌دهند و بقیه سیاهی لشکرند. اما اگر فرض کنیم که هر کسی کامپیوتر، تلفن و اتاقک جداگانه خودش را دارد، همه می‌‌‌‌‌‌‌‌توانند تمام‌‌‌‌‌‌‌‌وقت کار کنند. اما قاعده تنبلی در مورد آشپزخانه‌‌‌‌‌‌‌‌ها که فضای محدودی دارند صدق می‌‌‌‌‌‌‌‌کند. این خرد باستانی ماست که آشپز اگر دو تا یا بیشتر شود دیگر باید از آن غذا دل کند و از رستوران سفارش داد.

New York Times, Aug,۱۶, ۲۰۱۸

Quartz, Aug,۱۸, ۲۰۱۸

کارگران مشغول استراحت‌‌‌‌‌‌‌‌اند

مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها و زنبورها به کار گروهی موثر مشهورند. در یک مورچه قهوه‌‌‌‌‌‌‌‌ای کوچک به نام Temnothorax rugatulus که در جنگل‌‌‌‌‌‌‌‌های کاج آمریکای شمالی یافته می‌‌‌‌‌‌‌‌شود، تقسیم کار رایج است و در آن کارگران متخصص وظایفی همچون خوراک‌‌‌‌‌‌‌‌جویی، ساختمان‌‌‌‌‌‌‌‌سازی و مراقبت از تخم‌‌‌‌‌‌‌‌ها و شفیره‌‌‌‌‌‌‌‌ها هستند. اما یک پژوهش جدید نشان می‌‌‌‌‌‌‌‌دهد که تخصص بسیاری از مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌های یک کلنی ظاهرا این است که هیچ کاری نکنند و دست و به سیاه و سفید نزنند. پژوهشگران دانشگاه آریزونا در آمریکا برای آنکه نگاه دقیق‌‌‌‌‌‌‌‌تری بیندازند و ببینند که این متخصصان بیکاری اوقات فراغت‌‌‌‌‌‌‌‌شان را چگونه پر می‌‌‌‌‌‌‌‌کنند، تک‌‌‌‌‌‌‌‌تک اعضای پنج کلنی از مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها که در آزمایشگاه نگه‌‌‌‌‌‌‌‌داری می‌‌‌‌‌‌‌‌شوند را با لکه‌‌‌‌‌‌‌‌های رنگی علامت‌‌‌‌‌‌‌‌گذاری کنند. طی دو هفته، یک دوربین با وضوح بالا شش بار در روز از کاری که مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها سرگرم انجامش بودند فیلم‌‌‌‌‌‌‌‌های ۵ دقیقه‌‌‌‌‌‌‌‌ای گرفت و رفتارشان (یا بی‌‌‌‌‌‌‌‌رفتاری‌‌‌‌‌‌‌‌شان) را ثبت کرد.

از میان این به اصطلاح کارگران، ۹/۷۱ درصد دست‌‌‌‌‌‌‌‌کم نیمی از اوقات غیرفعال بودند و ۱/۲۵ درصد هرگز مشغول کار دیده نشدند. کسر کوچکی از مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها، فقط ۶/۲ درصد، همیشه و هرگاه که مشاهده شدند فعال بودند. این نتایجی است که پژوهشگران در شماره سپتامبر ۲۰۱۵ ژورنال «بوم‌‌‌‌‌‌‌‌شناسی رفتار و زیست‌‌‌‌‌‌‌‌شناسی اجتماعی» منتشر کردند. در پژوهش‌‌‌‌‌‌‌‌های قبلی فرض شده بود که غیرفعال بودن مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها احتمالا موقتی است و مورچه در نتیجه ضرباهنگ شبانه‌‌‌‌‌‌‌‌روزی خود به صورت شیفتی و نوبتی کار می‌‌‌‌‌‌‌‌کنند.

اما نتایج جدید نشان می‌‌‌‌‌‌‌‌دهند که کارگران تنبل همیشه تنبلی می‌‌‌‌‌‌‌‌کنند و برایشان اهمیتی ندارد که چه وقتی از روز کار نمی‌‌‌‌‌‌‌‌کنند. به نظر این گروه پژوهشی، نتایج این کار نشان می‌‌‌‌‌‌‌‌دهد که غیرفعال بودن این مورچه را نمی‌‌‌‌‌‌‌‌توان صرفا وقفه‌‌‌‌‌‌‌‌ای برای استراحت میان کارها دانست، بلکه این باید بخش مهمی از تقسیم کار میان مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها باشد. اینکه کدام بخش دقیقا روشن نیست، اما یک نظریه آن است که مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌های غیرفعال برای کار کردن یا خیلی جوان‌‌‌‌‌‌‌‌اند یا خیلی پیر. بررسی‌‌‌‌‌‌‌‌های آینده در دوره‌‌‌‌‌‌‌‌های زمانی بلندتر ممکن است نشان دهند که چرا مورچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها میان حالت‌‌‌‌‌‌‌‌های کار و تنبلی تغییر وضعیت می‌‌‌‌‌‌‌‌دهند.

بهره‌‌‌‌‌‌‌‌وری کارگران

پژوهشگران پس از تماشای پنج کلنی مورچه به مدت دو هفته به نتایج زیر رسیدند: