事故，自然災害以及隨機或有針對性的攻擊可能削弱人類基礎設施。 隨著人口的增長，我們的交通網絡，供應鍊和通信網絡規模不斷擴大，變得越來越複雜。
我們如何保護這些網絡 變得脆弱 失敗了？ 社會昆蟲可能提供一些靈感。
社會性昆蟲，如螞蟻，蜜蜂和黃蜂，生活在一個共同的巢穴中。 他們：
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共同努力培養巢友;
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有一個（或幾個）“皇后”;
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有生育所有巢友的肥沃女性（女王）; 和
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世代相傳，年輕人和老年人共同生活。
巢內的每個個體都有點像大腦中的神經元。 它們與生活在巢內的最近鄰居的行為相互作用並作出反應。 這種社會行為可以帶來令人印象深刻的壯舉，例如白蟻建造大型土墩或螞蟻一起工作以形成橋樑或木筏。
當面臨中斷時，它還為巢提供一定的彈性。 通過協同工作，可以在發生大故障之前修復一個小故障。 這稱為集體行為。 在許多物種中都可以看到它，包括昆蟲，魚類，鳥類和人類。
我們已經可以在人類和社會昆蟲社會之間找到相似之處。 但是對集體行為的持續研究對數學，物理學和機器人學有影響。 它可以幫助我們設計更好，更有彈性的基礎設施。
影響因素
導致社會昆蟲恢復能力的兩個因素是分散控制，冗餘和工作轉換行為。
在昆蟲社會中，沒有領導者，也沒有藍圖。 這種分散控制意味著每個人基本上都是可替換的，這使得殖民地能夠抵抗個人的損失。
此外，系統的損壞 - 殖民地 - 可以在發生時進行處理，而無需與管理人員進行耗時的溝通。 人類系統正在變得越來越分散，通常是依靠互聯網，甚至我們的互聯網服務也變得更加集中。
想想Google的簡化本質。 它不僅提供搜索引擎，還提供電子郵件服務，日曆和Google文檔 - 以及其他服務。 通過單一的集中服務管理我們的在線生活更容易，更方便。 但是，如果谷歌的一個方面因在線攻擊而被破壞，那麼通過系統的級聯故障可能會削弱對許多服務的訪問權限。
儘管這句話“像蜜蜂一樣忙碌”，但許多社會昆蟲群實際上仍然保留了大量看似“懶惰”的人，這些人無法工作。 這些人，被稱為 多餘的人或不活躍的工人作為一個安全網，允許巢快速響應中斷 - 例如失去工人或捕食者攻擊。
昆蟲也能夠 切換工作 以應對中斷。 在巢內，個人可能有他們專門從事的工作。這可以提高巢內的效率。 但在中斷期間，個人能夠轉換工作以填補空白。
這與我們的志願者緊急服務類似，如州緊急服務（SES）。 志願服務於SES的人通常在其他領域工作。 但是，當緊急情況發生時，他們能夠回應並幫助解決問題。
也許更廣泛的技能培訓將允許人們在對我們的基礎設施的一些干擾期間提供幫助。
這怎麼能為人類吸取教訓？
通過研究社會昆蟲的集體行為，以及它們在面對乾擾時能夠保持彈性的方式，我們可以藉鑑這些經驗來激發我們基礎設施的發展並保護它免受大規模的失敗。
幾千年來，社會昆蟲已經發展出各種解決方案以應對不同的破壞。 試圖在人類網絡上進行實驗通常是不可能和不道德的，但我們可以直接對社會昆蟲進行實驗。
這並不是說社會昆蟲系統是人類系統的代理，而是通過比較眾多的社會昆蟲系統，通過研究人類案例研究（通常來自自然災害後發現的結果）和開發模擬，我們可以開始了解在不同尺度和類型的干擾下有助於恢復的一般特徵。
這也是雙向的。 通過借鑒其他學科（如物理學，經濟學和工程學）的彈性工作的思想，工具和概念，我們可以更好地理解社會昆蟲復原力背後的機制。
總之，這可以使人們更好地理解彈性，這可以應用於更好的人類基礎設施的設計。
關於作者
Eliza Middleton，悉尼大學昆蟲學與病蟲害綜合治理博士後。 她對行為生態學非常感興趣，並特別強調集體行為，溝通和基礎設施的適應能力。
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