Amøbe fundet i løsningen af komplekse matematiske problemer hurtigere end en computer
Source:Den Amøbe — det er en simpel skabning, vi går i skole på en af de første lektioner af biologi. Næppe nogen mener, at den amøbe af højt intelligente personer, fordi hun ikke har et nervesystem i den sædvanlige forstand. Men en gruppe forskere fra Tokyo Keio University har brugt denne enkelt celle organisme til at løse matematiske problemer. Og til overraskelse for de amøbe klaret det hurtigere og mere effektivt end en kraftfuld computer.
Problemet skulle være løst, kaldes "opgave kommivojazhera". Det er dette: forestil dig du er en sælger, der flytter fra by til by, til at sælge deres varer. Du er nødt til at være så effektiv som muligt at tjene så mange penge som muligt, så du ønsker at finde den korteste vej, der vil tillade dig at komme til hver by på ruten. Der er ingen matematisk formel til at finde den mest effektive rute. Den eneste måde at løse problemet — at beregne længden af hver rute, og se, hvilken en er den korteste.
Men det er ikke alt: afstanden beregningen bliver sværere, jo flere byer tilføjes til ruten. For 4 byer, der kun er 3 ruter. Men for 6 af dem allerede 360. Dette gør "traveling salesman problem" et af de problemer, som forskerne kalder «NP-hard». Det er det problem, kompleksiteten stiger eksponentielt selv for en lille stigning i ydeevne. At den samme type af opgaver omfatter for eksempel minedrift cryptocurrency, så at finde deres løsning er ganske vigtigt i dag.
I deres arbejde, de Japanske forskere har brugt amøbe Physarum polycephalum, og mere specifikt — slim, som det fordeler som en "spejder". At blive placeret i en særlig afdeling, som havde en bred vifte af kanaler. Ved udgangen af hver af de kanaler, de forskere, der har placeret en smule vand. Når amøbe, der modtages vand — i en af de tilstødende kanaler lys dæmpes. Kanalen i dette tilfælde var analog vejen fra opgaven.
Når amøbe når vandet, der påvirker sandsynligheden for, at lys vil gå ud i kanaler, der er de næste byer på ruten. Jo længere væk den by, mere hans kanalen vil være slukket lyset. Det kan synes utroligt, men tilføjelsen af nye "byer" ikke mere tid at bruge på løsningen og vejen kanaler forblev altid den korteste. I modsætning til den computer, den amøbe ikke behov for at beregne hver distance for at beregne den optimale. I stedet, det svarer til at ændre betingelserne og bestemmer den bedst mulige forløb.
"den Mekanisme, der påvirker hastigheden på beslutningsprocessen amøbe, og hvordan det beregner den korteste vej er stadig et mysterium. Efter at have fastslået dette, kan vi finde vejen til en hurtig løsning af komplekse beregningsproblemer og endda forbedre sikkerheden." — siger undersøgelsens hovedforfatter Masashi Aono.
Endnu mere interessant og eksklusivt indhold, kan du læse vores feed i
Anbefalet
Hvad er den fire-dimensionale rum?
Modellering kamera bevægelse i fire-dimensionelle rum. Se verden på forskellige dimensioner ændrer den måde, vi opfatter alt omkring, herunder tid og rum. Tænk på forskellen mellem de to dimensioner, og tre dimensioner er let, men hvad med den fjerde...
15 af de bedste citater af albert Einstein om videnskab og liv
albert Einstein var synonymt med ordet «Geni». Ja, med store bogstaver. Ikke underligt, at de siger, at en talentfuld person, der er dygtig i alt. Genius kan også kaldes et talent, fordi det er en unik funktion af en person for at være inte...
Astronomer har opdaget virkningerne af de ældste blinker i det observerbare Univers
Efterglød SGRB181123B, der er optaget af Gemini North-teleskop. Efterglød, der er markeret med en cirkel. Astronomer optaget efterglød af de svage og hurtig burst fundet i en afstand af 10 milliarder lysår fra Jorden. Dette efterglød er så langt væk,...
Relateret Nyt
Hvad de kan forvente fra videnskab i 2019?
for at Forudsige fremtiden på — er ikke nemt. Dette er dedikeret til hele disciplin. Uddannet forecasters stole på data til at søge tendenser, observere folks adfærd, der forsøger at gætte, hvad der vil ske næste. Dette er især sa...
Forskere har opnået superledning på rekordhøje temperaturer
fra skolens undervisning i fysik vi ved, at en elektrisk strøm, der løber gennem en dirigent mødes med modstand. På grund af dette, en masse energi, der er brugt til noget, men i 1911, forskere har bemærket en underlig funktion af...
Mindste partikler. Hvordan er de grundlæggende?
hvad der er på det mest grundlæggende niveau? Er der en mindste muligt mursten eller et sæt af klodser, som du kan bygge bogstaveligt talt alt i Universet, der ikke kan opdeles i noget mindre? Til dette spørgsmål, som videnskaben ...
Det globale udslip af kuldioxid vil slå rekorden i 2018
det Forventes, at de globale kulstofemissioner nået et rekordhøjt niveau i 2018, trods opfordringer fra klima-forskere og internationale organisationer såsom Fn, at reducere. Det forventes, at den verdensomspændende brug af fossil...
Forskere har fundet en måde at udnytte den energi, for termonuklear fusion
En af de mest lovende områder i det nukleare område, og er den type af rektor, der kaldes en tokamak. Det bruger et meget kraftigt magnetfelt, som inde i de særlige toroidalt kammer (i form af en hul donut) er fanget af den opvarm...
Hvad sker der med hjernen i vægtløshed?
for nogen, ikke en hemmelighed, at NASA tog på en umulig opgave: at sende mennesker til Mars i 2030-erne. Hvorfor uudholdelig? Fordi det er nok til at forstå, at en typisk tur ville tage fra tre til seks måneder, og besætningen bl...
Som leder for udlændinge? Hvad gåder og problemer, som SETI
Hvis de udlændinge forsøger at tale til os (eller, hvis ikke forsøger), Jill Tarter vil finde dem først. Hun etablerede Institute of search for extraterrestrial intelligence (SETI) i 1984 og trukket sin research center i mange år....
Honda og MIT arbejde sammen om at skabe AI, som er fuldt ud selv-undersøgelse
Inden for kunstig intelligens og såkaldte dybt machine learning der er allerede en masse forarbejde. Men, alle de i øjeblikket tilgængelige self-learning neurale netværk har en vigtig pointe: de er ikke helt uafhængige. Der er, de...
Astronomer har bekræftet en kollision mellem to galakser satellitter af mælkevejen
Hvis du ser på himlen i nat, at være på den sydlige halvkugle, vil du se to lysende skyer, stående borte fra mælkevejen. Disse skyer af stjerner, galakser satellitter af mælkevejen: Lille og Store Magellanske sky (SMC og LMC). Ved...
tyngdekraften er en utrolig svage kraft. Tænk over det: du kan rive din fod fra jorden, på trods af massen af Jorden, der tiltrækker hende. Hvorfor er hun så svag? Ukendt. Og muligvis har brug for en meget stor videnskabelig ekspe...
Kondensat Bose-Einstein først lavet i rummet
en international gruppe af forskere med succes produceret kondensat af Bose-Einstein-rum. I hans arbejde, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature, gruppen beskriver oprettelsen af en lille eksperimentel enhed, som blev taget...
Nye memristor-størrelse atom vil forbedre effektiviteten af neurale netværk
Computer neurale netværk på det grundlag, der er indbygget kunstig intelligens, er designet i sin kerne samt deres anatomiske forfædre. For AI lært noget nyt, er vi nødt til at styrke det gamle og skabe nye relationer mellem eleme...
DARPA ønsker at undervise kunstig intelligens "common sense"
Sjov ting, kunstig intelligens. Han kan identificere objekter inden for sekunder eller brøkdele af et sekund, for at efterligne den menneskelige stemme og til at anbefale musik, men mest af maskine "intelligens" mangler den grundl...
Hvilke hemmeligheder gemmer sig Bitcoin frosne hjernen Hal Finney?
i mange år en af udviklerne af Bitcoin Hal Finney troede, hendes Skaber, der var skjult under navnet Satoshi Nakamoto. Nogle selv mistanke om, at Finney kunne være ejer af de 700.000 bitcoin, der var kamineni i de første dage af e...
Den demi-Monde-polymaterial: nye partikler kan føre til en revolution inden for it
Forskere har opdaget en ny partikel, som kan være grundlaget for den fremtidige teknologiske revolution som er baseret på fotoniske kredsløb, og føre til udvikling af ultra-hurtige beregningsmæssige metoder på basis af lys. I øjeb...
Bakterier, der svæver over vores hoveder, der kan påvirke vejr
Vi er stolte af deres evner til at tilpasse sig, men bakterier har altid været et skridt foran i dette spil, der strækker sig over milliarder af år. Vores mikrobielle brødre stille og roligt findes i de mest ubehagelige for eksist...
Neanderthalerne overlevet istiden tak til pleje
hvordan Neanderthalerne, formået at overleve det barske Ice age stadig for forskere ufærdige mysterium. Frem til 2018, det var kendt, at for overlevelse, at de har vedtaget en række strategier, herunder gruppen på jagt i de store ...
Oprettet et programmeringssprog til biokemiske reaktioner
I biokemi, farmakologi og den største vanskelighed ligger ofte i det faktum, at mange reaktioner og deres derivater, om det er muligt at forudsige, til at bygge den struktur, der kræves stoffer med ønskede egenskaber fra bunden e...
Det ser ud til, at Hubble fandt den første aktolun
den Første — som jeg formoder forskerne i aktolun var i fokus i linsen. Observationer af space telescope. Hubble trygt taler til fordel for månen størrelse med Neptun-kredser om exoplaneter gas på 8.000 lysår fra os. Om astronomer...
Fundet en effektiv måde at dreje vand i miljøvenlige brændstof
I virkeligheden, har det længe været udvikling inden for skabelse af midler til produktion af energi fra vand. I virkeligheden, alt lyder let: bare nødt til at bryde bindinger mellem brint og ilt i vand molekyle, og du vil få adga...
Bemærkninger (0)
Denne artikel har ingen kommentarer, vær den første!