tiistai 19. elokuuta 2008

Muurahaisten matematiikkaa


Kesäloman pitkän tauon jälkeen yritän taas tuottaa tänne uutta lukemista.

Lomalla lehtiä selatessani näin Tiede -lehdessä (nro 7/2008, s. 46) mielenkiintoisen jutun muurahaisten suunnistamisesta takaisin pesälleen vaelluksen jälkeen. Idea perustuu siihen, että muurahainen pystyy aistimaan auringon säteiden tulosuunnan myös pilvisenä päivänä ja tämän lisäksi reksiteröimään ajankulun (ja siten tasaisella nopeudella liikkuessaan myös matkan) eri matkaetapeilla. Tällöin etapeista muodostuneen kokonaiskulman α (ja siten kulman takaisin pesälle) muurhainen saa kaavasta

\alpha =\frac{s_{1}\alpha _{1}+s_{2}\alpha _{2}+ ... +s_{n}\alpha _{n}}{s_{1}+s_{2}+ ... +s_{n}}


Tuo on siis painotettu keskiarvo kulkukulmista kun painokertoimina ovat kuljetut matkat (tai etappeihin käytetyt ajat). Kaavan antama tulos ei ole tarkka arvo, mitä Tiede -lehti ei kyllä mitenkään kommentoinut. Pienillä kulmamuutoksilla kaava antaa kyllä varsin tarkkoja tuloksia. Kaavan antaman pienen virheen voi helposti todeta vaikkapa vektoreilla ja kahden etapin taivallusta tarkastellen.

1 kommentti:

Aarne Hagman kirjoitti...

Biologian BI9- kurssissa (Eläinten käyttäytyminen) käsittelemme seuraavilla tunneilla juuri tätä aihepiiriä eli eläinten suuntausliikkeitä ja suunnistamista.
Emme varmaan näin matemaattisesti, mutta laitanpa tämän jutun linkiksi ko. tunnin materiaaliin.