پرندگان و رياضي فراكتالي!

 

به‌تازگي گروهي از محققان اروپايي در مطالعاتي دريافته‌اند الگوي پرواز برخي پرندگان مانند مرغان دريايي از الگوهاي رياضي پيچيده‌اي به نام فراكتال‌ها تبعيت مي‌كند. فراكتال مبحثي در علم رياضي است كه موضوع آن، الگوهاو مدل‌هاي تكرار شونده است.واژه فراكتال مشتق از واژه لاتيني فراكتوس به معني تكه‌تكه شده و بخش‌بخش شده است كه براي اولين بار سال1354 خورشيدي توسط بنوت مندل بروت طي نظريه‌اي براي شرح مسائل جهان هستي ارائه شد. او در اين نظريه عنوان كرد كه تمامي پديده‌هاي طبيعي به نوعي فراكتال‌هايي هستند كه در جهان هستي براي ما ناشناخته‌اند. فراكتال‌ها شكل‌هايي هستند كه بر خلاف شكل‌هاي هندسي به هيچ وجه منظم نيستند، اما ميزان بي‌نظمي آنها در همه ابعاد يكسان است. اشكال فراكتالي داراي سه ويژگي عمومي: تشابه به خود، تشكيل از راه تكرار و بعد كسري هستند. فراكتال‌ها به وسيله «تكرار» توسعه مي‌يابند و به اين معني است كه تغييرشكل مكرراً ايجاد شده و وابسته به موقعيت شروع است. خصوصيت ديگرش اين است كه فراكتال «مركب» است. اما با اين حال مي‌توان آن را به وسيله الگوريتم‌هاي ساده نشان داد. بنابراين مي‌توان گفت كه در پس عناصر نامرتب طبيعي يك رشته قوانين دقيق رياضي نهفته است و به عبارتي، در پس هر بي‌نظمي، نظمي وجود دارد.محققان با مطالعه دقيق مرغان دريايي دريافتند كه شيوه پرواز آنها از الگوهاي خاص رياضي فراكتالي تبعيت مي‌كند. در حقيقت آنها هنگام پرواز و شكار كردن طوري حركت مي‌كنند و پيچ و تاب مي‌خورند كه مسير حركت آنها بسيار شبيه به اشكال و مدل‌هاي فراكتالي است. آنها در اين مطالعه از دستگاه‌هاي GPS استفاده كردند و روي بدن 88 مرغ دريايي اين دستگاه‌ها را وصل كردند. اين دستگاه‌هاي ردياب طوري تنظيم شده بودند كه هر 10 ثانيه يك بار حركات پرنده را ثبت و مخابره مي‌كرد. محققان دريافتند كه اين پرندگان به طور معمول ابتدا در يك مسير مستقيم حركت مي‌كنند و همان‌گونه كه به دنبال غذا و شكار كردن هستند، وقتي به منطقه مورد نظر مي‌رسند، تغيير مسيرهاي زيادي داده و در فواصل بسيار كوتاه‌تر پرواز مي‌كنند تا منطقه مورد نظر را براي يافتن غذا به دقت بررسي كنند، سپس آنها دوباره در مسيري مستقيم پرواز كرده و روند را قبل از تكرار مي‌كنند. اين نحوه حركت پرنده يكسري الگوهاي تكرار شونده خاصي را ايجاد مي‌كند كه شبيه به الگوهاي فراكتالي است. محققان معتقدند احتمالا دنبال كردن چنين الگو و چنين مسيري به اين جانداران در يافتن غذاي بيشتر و دسترسي سريع‌تر به غذا كمك مي‌كند. در اين مطالعه هيچ‌يك از دانشمندان مدعي نيستند كه مرغان دريايي آگاهانه از علم رياضي براي شكار استفاده مي‌كنند، اما براين باورند كه پرندگان گرسنه براساس يك نيروي غريزي قادرند براساس يكسري از الگوهاي پيچيده رياضي مانند فراكتال‌ها، در مدت زماني كمتر به مواد غذايي بيشتري دسترسي پيدا كنند.




تاريخ : چهار شنبه 1 شهريور 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم |