교학사 영어1(강문구) 2과 본문TEXT와 해석

The Amazing World of Swarm Behavior

Have you ever observed ants and wondered about their skillful and well organized work? When you see ants walk confidently across the kitchen counter, don't you think ants seem to have a plan they have made in groups? They seem to know where they are going and what needs to be done. How else can ants organize highways, build elaborate nests, stage epic raids, and do all the other things that ants do?

However, you are wrong. Ants aren't clever little engineers, architects, or warriors, at least not as individuals. "Ants aren't smart, but ant colonies are," says Deborah M. Gordon, a biologist at Stanford University. A colony can solve problems unthinkable for individual ants, such as finding the shortest path to the best food source, allocating workers to different tasks, or defending a territory from neighbors. As individuals, ants might not be smart, but as colonies they respond quickly and effectively to their environment. They do it with something called swarm intelligence. It means the collective behavior of a group of animals, especially social insects that are each following very basic rules. We can find many more examples of this swarm intelligence from bees, herring, and so on, in addition to ants.

How do the simple actions of individuals add up to the complex behavior of a group? How do hundreds of honeybees make a critical decision about their hive if many of them disagree? What enables a school of herring to coordinate its movements precisely so that it may change direction in a flash, like a single, silvery organism?

None of them grasps the big picture, but each of them contributes to the group's success. The collective abilities of such animals seem miraculous even to the biologists who know them best.

Where does this swarm intelligence come from, then? During the past few decades, researchers have come up with intriguing insights. One key to an ant colony, for example, is that no one's in charge. No generals command ant warriors. No managers boss ant workers. The queen plays no role except to lay eggs. Even with half a million ants, a colony functions just fine with no management at all. It relies instead upon countless interactions between individual ants, each of which is following simple rules of thumb. Scientists describe such a system as self-organizing.

That's how swarm intelligence works: simple creatures following simple rules, each one acting on local information. No ant sees the big picture. No ant tells any other ant what to do. No leadership is required. Even complex behavior may be coordinated by relatively simple interactions.

Different animals have different methods of interaction. For example, ants leave a trail of pheromones so that other ants may follow them. A key component of bee interaction is movement. When bees need to move their hive to a new place, scout bees go out in search of a suitable place to live in. When they return, they each do a type of dance. The happier the bee is about the new location, the faster the dance is.

In addition, the dance includes a code with directions to the new location. The excited dancers excite other scout bees. These bees then fly out to check out the new locations. They come back, get close together, and dance with the other excited bees. The bees will not move until they are all excited, or in agreement about the best location. Once a large enough group of bees all agree, they convince the thousands of other bees. Then they all fly together to the new location.

Scientists are realizing how effective swarm intelligence is. Some scientists are applying what they've learned to solve human problems. Thomas Seeley, a biologist at Cornell University, is impressed by how well bees make decisions. According to him, the bees' rules for decision making are: seek a diversity of options, encourage a free competition among ideas, and use an effective mechanism to narrow choices. He is so impressed.

He now uses them at Cornell as chairman of his department. "I've applied what I've learned from the bees to run faculty meetings," he says. He tries to avoid going into a faculty meeting with his mind made up, hearing only what he wants to hear, and pressuring people to conform. He asks his group to identify all the possibilities, show their ideas for a while, then vote by secret ballot. It's exactly what the swarm bees do, which gives a group time to let the best ideas emerge and win. He says that running meetings using swarm intelligence ideas can lead to better decisions. It can also reduce conflict among the staff.

Now, can you find any example of swarm intelligence used in your everyday life? Of course, you can. The Internet search engines can be the example. When you type in a search query, they survey billions of web pages on their index servers, and provide a huge amount of the most relevant information for you at a remarkable speed. There are surely more examples in which you use group smarts like this in your daily life. Don't you think this swarm intelligence will give you more significant help in your life in the future?

집단행동의 놀라운 세계

여러분은 개미를 관찰하고 그들의 숙련되고 잘 조직화된 일에 대해 궁금해 해 본 적이 있나요? 여러분이 대담하게 주방 선반을 가로질러 가는 개미를 볼 때, 개미들이 집단으로 만든 계획을 가지고 있는 것처럼 보인다고 생각하지 않나요? 그들은 어디로 가고 있는지, 그리고 무엇이 완료될 필요가 있는지를 알고 있는 것처럼 보입니다. 그 밖에 개미들은 고속도로를 만들고, 정교한 둥지를 건설하고, 장대한 습격을 계획하고, 개미들이 하는 다른 모든 것들을 달리 어떻게 할 수 있을까요?

그러나 여러분들은 틀렸습니다. 개미들은 적어도 개체로서는 영리한 작은 기술자, 건축가, 또는 전사가 아닙니다. 스탠포드 대학의 생물학자인 Deborah M. Gordon는 “개미는 똑똑하지 않지만, 개미 집단들은 똑똑합니다.”라고 말합니다. 집단은 최고의 식량원까지 가는 가장 짧은 경로를 찾는 것이나, 일꾼들을 다른 업무에 배정하는 것이나, 또는 이웃들로부터 영토를 방어하는 것과 같은 개별적인 개미들은 상상할 수도 없는 문제들을 해결할 수 있습니다. 개체로서, 개미들은 똑똑하지 않을지도 모르지만, 집단으로서 그들은 그들의 환경에 빠르고 효율적으로 대응합니다. 그들은 집단 지성이라고 불리는 것으로 그렇게 합니다. 그것은 한 집단의 동물들 특히, 각각 매우 기본적인 규칙들을 따르는 사회적인 곤충들의 집합적인 행동을 의미합니다. 우리는 개미 외에, 벌, 청어 등으로부터 집단 지성의 더 많은 예들을 찾을 수 있습니다.

개별 개체의 간단한 행동이 어떻게 한 집단의 복잡한 행동이 되는 걸까요? 만일 그들 중 많은 개체들이 동의하지 않는다면 어떻게 수 백 마리의 벌들이 그들의 벌집에 대한 중요한 결정을 할까요? 무엇이 청어 떼가 하나의 은색 유기체처럼 순식간에 방향을 바꿀 수 있도록 움직임을 정확하게 조정할 수 있게 할까요?

그들 중 전체적인 상황을 이해하는 개체는 없지만, 그들 각각은 집단의 성공에 기여합니다. 그런 동물들의 집합적인 능력들은 심지어 그들을 가장 잘 알고 있는 생물학자들에게도 놀라운 것으로 보입니다.

그렇다면, 이 집단 지성은 어디에서 나오는 것일까요? 지난 수 십 년 동안, 연구원들은 아주 흥미로운 이해[의견들]을 내놓았습니다. 개미 집단에 대한 하나의 실마리는 책임자가 없다는 것입니다. 어떤 장군도 전사 개미들에게 명령을 내리지 않습니다. 어떤 관리자도 일꾼 개미들에게 이래라 저래라 지시하지 않습니다[을 쥐고 흔들지 않습니다]. 여왕은 알을 낳는 것을 제외하고는 아무 역할도 하지 않습니다. 심지어 50만 마리의 개미들이 있어도, 집단은 관리가 전혀 없어도 잘 기능합니다. 대신에 그것은 각각의 개미들의 무수한 상호작용에 의존하는데, 그것들 각각은 단순한 경험에 근거한 규칙들을 따르고 있습니다. 과학자들은 그러한 체계를 자기 조직화로 묘사합니다.

그것이 집단 지성이 작용하는 법입니다. 단순한 생물이 단순한 규칙을 따르며 각각의 개체들은 국지적인 정보에 따라 행동합니다. 전체적인 상황을 이해하는 개미는 없습니다. 다른 개미에게 무엇을 할지 말해주는 개미는 없습니다. 통솔력이 요구되지 않습니다. 심지어 복잡한 행동도 상대적으로 단순한 상호작용들에 의해 조직화될 지도 모릅니다.

다른 동물들은 다른 상호작용 방법들을 가지고 있습니다. 예를 들면, 개미들은 다른 개미들이 따라올 수 있도록 페로몬 흔적을 남깁니다. 벌의 상호작용의 중요한 요소는 움직임입니다. 벌들이 그들의 벌집을 새로운 장소로 이동할 필요가 있을 때, 정찰 벌들이 살기에 적합한 장소를 찾으러 나갑니다. 그들이 돌아왔을 때, 그들 각각은 일종의 춤을 춥니다. 그 벌이 새로운 장소가 마음에 들면 들수록, 그 춤을 더 빠르게 춥니다.

게다가, 그 춤은 새 장소로의 방향 암호를 포함하고 있습니다. 그 흥분한 춤꾼은 다른 정찰 벌들을 흥분하게 합니다. 그러면 이 벌들은 새 장소를 확인하기 위해 날아갑니다. 그들은 돌아와 가까이 모이고 다른 흥분한 벌들과 함께 춤을 춥니다. 그 벌들은 모두가 흥분하거나 최고의 장소에 동의할 때까지 이동하지 않을 것입니다. 일단 충분히 많은 벌들이 모두 동의하면, 그들은 다른 수천마리의 벌들을 설득합니다. 그러면 그들 모두는 함께 새로운 장소로 날아갑니다.

과학자들은 집단 지성이 얼마나 효과적인지 깨닫고 있습니다. 일부 과학자들은 그들이 배운 것을 인간의 문제들을 해결하기 위해 적용하고 있습니다. 코넬 대학의 생물학자인 Thomas Seeley는 벌들이 얼마나 잘 결정을 내리는지에 감명을 받았습니다. 그에 따르면, 의사 결정을 위한 벌들의 규칙들은 ‘선택의 다양성을 추구하라, 방안들 사이의 자유로운 경쟁을 장려하라, 그리고 선택을 좁힐 효과적인 기제를 사용하라‘입니다. 그는 매우 감동을 받았습니다.

그는 이제 코넬에서 그의 학과의 의장으로서 그것들을 사용합니다. “저는 제가 벌들로부터 배운 것을 교직원 회의를 운영하기 위해 적용하고 있습니다."라고 그는 말합니다. 그는 마음을 정한 채로 교직원 회의에 들어가는 것과 그가 원하는 것만을 듣는 것, 사람들에게 순응하도록 강요하는 것을 피하려고 노력합니다. 그는 그의 집단에게 모든 가능성들을 확인하고, 그들의 의견을 잠시간 보이고 난 후 무기명 투표로 표결할 것을 요청합니다. 그것은 정확히 벌 떼가 하는 것이며, 그것이 집단에게 최고의 방안이 나타나고 이길[성공할] 시간을 제공합니다. 그는 집단 지성 방안을 사용하여 회의를 운영하는 것이 더 나은 결정으로 이끌 수 있다고 말합니다. 그것은 또한 직원들 간의 충돌을 줄일 수 있습니다.

이제, 여러분의 일상에서 집단 지성이 사용된 예를 발견할 수 있나요? 물론, 여러분은 할 수 있습니다. 인터넷 검색 엔진은 그 예가 될 수 있습니다. 여러분이 검색 질문을 입력할 때, 그들은 인덱스 서버에서 수 십 억 개의 웹페이지들을 조사하고 가장 관련 있는 엄청난 양의 정보를 놀랄만한 속도로 여러분에게 제공합니다. 여러분의 일상에서 이와 같은 집단 지성을 사용하는 더 많은 예들이 분명히 있습니다. 이러한 집단 지성이 미래에 여러분의 삶에서 더 중요한 도움을 줄 것이라고 생각하지 않으시나요?