Le formiche sono insetti laboriosi e sociali in grado di cooperare per risolvere problemi complessi. Esse hanno un’organizzazione flessibile del lavoro, ossia cambiano il ruolo a seconda della circostanza: in caso di attacco la maggior parte delle formiche diventa soldato.
Osservando il loro comportamento, alcuni ricercatori hanno scoperto che le formiche, quando escono dal formicaio in cerca di cibo, esplorano le zone circostanti in maniera casuale. Individuata la presenza del cibo, le formiche ritornano al formicaio, segnalano la direzione alle altre compagne attraverso una speciale forma di comunicazione detta “stigmergia”, lasciando sul terreno una traccia di una sostanza chimica detta “feromone”: più forte è la concentrazione di feromone, più formiche saranno richiamate sullo stesso percorso. Siccome il feromone evapora nel tempo, il percorso più breve sarà quello scelto alla fine dal "sistema formiche".
Da esperimenti effettuati presso l’università di Sydney è emers che le formiche nell’attraversare un labirinto ottimizzano il percorso, scegliendo quello più breve, e se nel labirinto vengono posti degli ostacoli, riescono a riadattare il cammino fino a trovare quello ottimale in base alla situazione degli ostacoli

Osservazione

Simulando il comportamento delle formiche è possibile progettare algoritmi, detti ant algorithms, che risolvono problemi di ottimizzazione, come il problema del commesso viaggiatore.
L'algoritmo ACO (Ant Colony Optimization) è un algoritmo di ricerca del percorso ottimale tra un nodo di partenza (colonia di formiche) e un nodo obiettivo (cibo) basato sull'utilizzo di tecniche probabilistiche e sull'ottimizzazione. Il primo algoritmo ACO della storia viene sviluppato nel 1992 da Marco Dorigo. L'algoritmo ACO appartiene alla categoria degli algoritmi naturali
(swarm intelligence) ossia alla categoria degli algoritmi che studiano i comportamenti naturali degli esseri viventi costruiti in milioni di anni di evoluzione.

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