Les amibes trouver la solution au difficile problème mathématique plus rapide de l'ordinateur
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Les Amibes — c'est une simple créature qui nous passons à l'école sur l'une des premières leçons de la biologie. Personne ne croit амебу высокоинтеллектуальной un seul individu, car elle n'a même pas de système nerveux dans l'habitude de nous comprendre. Toutefois, un groupe de scientifiques de l'université Keio de Tokyo a utilisé cet organisme unicellulaire pour la solution mathématique du problème. Et à la surprise de l'amibe fait avec elle plus rapide et plus efficace qu'un ordinateur puissant.
Le Problème qu'il fallait résoudre, porte le nom de «la tâche комивояжера». Elle est la suivante: imaginez que vous êtes le vendeur, marchand d'une ville à l'autre, la vente de leurs produits. Vous avez besoin d'être aussi efficace que possible pour gagner le plus d'argent possible, et si vous voulez trouver le plus court chemin, qui vous permettra d'entrer dans chaque ville sur votre parcours. Il n'existe pas de formule mathématique pour trouver l'itinéraire le plus efficace. Le seul moyen de résoudre le problème — calculer la longueur de chaque itinéraire et voir lequel est le plus court.
Mais ce n'est pas tout: le calcul de la distance est d'autant plus difficile que plus de villes est ajouté à l'itinéraire. Pour 4 villes il y a seulement 3 de l'itinéraire. Mais le 6 est déjà de 360. Cela rend le «problème du voyageur de commerce» un des problèmes que les scientifiques appellent le «NP hard». C'est un problème dont la complexité augmente exponentiellement même à cause d'une légère augmentation des indicateurs. Au même type de tâches, par exemple, mining криптовалют, donc trouver la solution assez important à ce jour.
Dans son travail, des scientifiques japonais ont utilisé амебу Physarum polycephalum, et, en particulier, — son mucilage, qu'elle distribue comme un «scout». La créature est placé dans une chambre spéciale, dans laquelle il y avait une multitude de canaux. À la fin de chacun des canaux, les chercheurs ont placé un peu d'eau. Quand l'amibe a reçu de l'eau — dans l'un des canaux adjacents gus de la lumière. Le canal dans ce cas, c'était un analogue de la voie de la ville de la tâche.
Lorsque l'amibe de bourdons à l'eau, ce qui affecte la probabilité que la lumière s'éteint dans les canaux, qui sont les suivantes villes sur la route. Plus loin se trouve la ville, le plus souvent dans sa chaîne s'éteindra la lumière. Cela peut sembler incroyable, mais l'ajout de nouveaux «villes» n'a pas augmenté le temps que vous devez consacrer à la solution des problèmes et la façon dont les canaux restait toujours le chemin le plus court. Contrairement à l'ordinateur, амебе n'avait pas besoin de compter chaque une certaine distance, pour calculer la meilleure. Au lieu de cela, elle répond à l'évolution de l'environnement et détermine la meilleure trajectoire.
«un Mécanisme qui affecte la vitesse de prise de décision амебой et comment il calcule le plus court chemin reste encore un mystère. Découvrant cela, nous pouvons trouver des moyens de résoudre rapidement des problèmes de calcul complexes et même améliorer le système de sécurité.» — explique l'auteur principal de l'étude Масаши Аоно.
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