Слизневики: Для расчета оптимальных маршрутов и биокомпьютеров будущего

Так как поиск кратчайшего пути между точками A и B является одной из
фундаментальных проблем вычислительной техники (а также теории сетей,
навигационных систем и т.п.), слизневикам есть чем поделиться со специалистами
в этих сферах.

Профессор информатики Университета Запада Англии Эндрю Адамацки (Andrew
Adamatzky) заставил слизневика Physarum polycephalum «путешествовать» по
трехмерным картам стран и континентов, в поисках оптимального маршрута.

«Моя работа со слизневиками показала: возможно создавать полностью
функциональные компьютеры общего назначения на основе практически любого
организма. Для этого не нужен разум — достаточно базовых реакций на химические,
оптические, тактильные и, возможно, гравитационные стимулы», — рассказывает
Адамацки.

Ученый изготовил ландшафтную карту США и Германии из найлона, максимально
точно воссоздав высотность и рельеф местности. Слизневик практически «повторил»
шоссе 20 (самую протяженную магистраль США, 5415 км) и автобан 7 (самую длинную
автодорогу ФРГ, словно «рассекающую» страну на восточную и западную половинки;
963 км). У одного конца каждой дороги (Ньюпорта, штат Орегон и Фленсбурга, на
границе с Данией) Адамацки положил слизневика, у противоположного (Бостон и
Фюссен) — овсяные хлопья. Ориентируясь на запах хлопьев, слизневик выпустил
«побеги» и за 4-5 дней дошел до Бостона (до Фюссена — за 2-3 дня). Скорость
перемещения по территории США была ниже, вероятно, из-за высоких Скалистых гор).

После нескольких экспериментов на трехмерных и двухмерных ландшафтах
обнаружилось, что (несмотря на близость к реальным автодорогам) маршруты
слизневиков не повторяются. Но дело тут не в произвольнсти выбора пути, а в
различном физиологическом состоянии и скорости обмена веществ у этих
организмов: некоторые слизневики более сильны и энергичны. Поэтому они идут
коротким путем и меньше уклоняются от прямой линии, и маршруты их более
прямолинейны). То есть, решил Адамацки, слизневики выбирают не кратчайший путь,
а оптимальный (учитывая доступные им ресурсы).

Хотя полученные результаты любопытны сами по себе, более важным для Адамацки
представляется их потенциал для решения иных, более общих задач — в разработке
алгоритмов, обработке изображений, теории графов, синтезе новых материалов…
Сейчас ученый строит гибридный (электронно-слизневой) компьютер под названием
PhyChip. Разработка финансируется в рамках программы Евросоюза по
нетрадиционной вычислительной технике.

Похожие записи