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Le formiche risolvono i rompicapi geometrici meglio degli esseri umani: l’esperimento

Le formiche possiedono straordinarie capacità di collaborazione e un'intelligenza collettiva: queste qualità hanno permesso loro di risolvere il "rompicapo dei traslocatori di pianoforte" meglio degli esseri umani.

12 Agosto 2025
18:30
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Le formiche risolvono i rompicapi geometrici meglio degli esseri umani: l’esperimento
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Le formiche sono insetti altamente sociali: vivono e operano costantemente in stretta collaborazione, soprattutto quando si tratta di trasportare carichi pesanti, spesso di dimensioni molto superiori alle loro. Anche gli esseri umani, pur appartenendo a una specie profondamente diversa, manifestano una spiccata propensione alla socialità e alla cooperazione. Ma chi dei due è più abile nel collaborare? A questa domanda ha cercato di rispondere un interessante esperimento condotto da un gruppo di ricercatori dell’Istituto Weizmann per le Scienze, che ha messo a confronto formiche ed esseri umani nell’affrontare un problema di tipo geometrico, noto come il "rompicapo dei traslocatori di pianoforte".

In cosa consiste il rompicapo dei traslocatori di pianoforte

Il rompicapo dei traslocatori di pianoforte è un classico problema nel campo della robotica, utilizzato per testare la capacità di pianificare movimenti complessi. Consiste, ad esempio, nello spostare un oggetto dalla forma irregolare – come appunto un pianoforte – all'interno di uno spazio ristretto, ricco di ostacoli.

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Rappresentazione grafica del problema dei traslocatori di pianoforti. Credit: M. Rickert, A. Sieverling, O. Brock, 2014

Partendo da questo principio, un gruppo di ricercatori ha realizzato una versione concreta del rompicapo, mettendo a confronto le prestazioni di un gruppo di formiche con quelle di un gruppo di esseri umani. La domanda di fondo era: chi dei due è più efficace nella collaborazione?

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Animazione di un gruppo di formiche che risolve il rompicapo geometrico. Credit: Tabea Dreyer et al., 2024

Il confronto tra formiche ed esseri umani

Per rendere il confronto tra esseri umani e formiche il più equo possibile, è stato richiesto ai partecipanti umani di non comunicare né verbalmente né attraverso gesti. Potevano contare esclusivamente sulla forza esercitata direttamente sull’oggetto. Il compito, in apparenza semplice, consisteva nel trasportare un oggetto a forma di T attraverso tre stanze collegate da passaggi stretti. Poiché l’oggetto non poteva attraversare le aperture mantenendo la posizione iniziale, era necessario individuare l’orientamento e la sequenza di movimenti più adeguati per superare l’ostacolo.

In termini matematici, risolvere un problema di questo tipo equivale a costruire un algoritmo: una serie ordinata e precisa di istruzioni finalizzate a raggiungere la soluzione.

Come agiscono le formiche

Le formiche che hanno preso parte all’esperimento sono le cosiddette “formiche pazze”, nome comune con cui si fa riferimento alla specie Paratrechina longicornis. Per comprendere appieno la portata di questo confronto, è importante tenere presente che, in generale, le formiche non "pensano" nel senso umano del termine: non si ostinano, non riflettono in modo individuale, ma agiscono in maniera funzionale e automatica. Il loro comportamento è guidato da meccanismi collettivi, e non da processi decisionali personali. In altre parole, non ragionano come singoli individui, bensì operano come un’unica entità collettiva. Al contrario, l’individualismo rappresenta una delle caratteristiche distintive del comportamento umano.

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Paratrechina longicornis: specie di formica coinvolta nell’esperimento. Credit: Jonghyun Park

I risultati dell’esperimento

Nel confronto individuale, gli esseri umani hanno nettamente superato le formiche. Tuttavia, nelle prove di gruppo, il risultato si è capovolto: le formiche si sono dimostrate significativamente più efficienti. Le formiche hanno agito  in modo coordinato e strategico: si sono mosse lungo i bordi dell’ambiente, quasi come se ne stessero analizzando la struttura e memorizzandola, riducendo così il rischio di errori ripetuti.

Al contrario, i gruppi umani – privati della possibilità di comunicare – hanno ottenuto risultati inferiori. Tendevano a scegliere soluzioni rapide ma subottimali, guidati da una logica immediata che, nel lungo termine, portava spesso a situazioni di stallo e alla necessità di ripartire da capo.

Ciò che sorprende maggiormente è che le formiche sembravano eseguire una sorta di algoritmo collettivo: ciascun individuo compie un’azione specifica che, sommata a quelle delle altre, contribuisce alla risoluzione del problema. Nessuna formica possiede una visione d’insieme o un piano completo; è il gruppo, nel suo insieme, a comportarsi come se ne avesse uno. Collaborano in modo spontaneo ed estremamente efficace, orientate verso un obiettivo comune.

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Gruppo di persone intente a risolvere il rompicapo geometrico. Credit: Tabea Dreyer et al., 2024

Come funziona la società delle formiche

La società delle formiche è talmente coesa da essere definita un super-organismo: un'entità unica, dotata di un'intelligenza collettiva che emerge dalla somma dei singoli comportamenti. Persino la memoria è condivisa: nessuna formica possiede tutte le informazioni, ma insieme sanno esattamente cosa fare. Evitano errori, scelgono le soluzioni più efficaci, si correggono reciprocamente, senza mai perdere di vista l'obiettivo comune. Ciò che rende tutto questo ancora più straordinario è che non comunicano come l'essere umano, ma utilizzano i feromoni: sostanze chimiche invisibili che funzionano come segnali. Tuttavia, è importante sottolineare che i feromoni non equivalgono a una conversazione, a una pianificazione strategica, né a un confronto tra opinioni.

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Gruppo di formiche intente a risolvere il rompicapo geometrico. Credit: Tabea Dreyer et al., 2024

Perché gli esseri umani hanno fallito

Quando agli esseri umani viene impedita la comunicazione verbale, tendono ad assumere comportamenti simili a quelli delle formiche, ma con esiti molto diversi. Invece di collaborare in modo efficace, finiscono spesso per ostacolarsi, bloccarsi in esitazioni o attendere l'iniziativa altrui. Tentano di agire come un’entità collettiva, ma non riescono a coordinarsi con la stessa efficienza.

Gli esseri umani dimostrano grandi capacità individuali, ma in assenza di comunicazione faticano a collaborare efficacemente. Durante l’esperimento, l’impossibilità di parlare ha portato i partecipanti a scegliere soluzioni apparentemente vantaggiose nell’immediato, che però si sono rivelate inefficaci nel lungo termine. Ciascuno ha agito in modo autonomo, senza coordinamento né strategia condivisa, causando un blocco del gruppo. Una dinamica che, al contrario di quanto accade tra le formiche, penalizza il comportamento collettivo umano.

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