Amoeba funnet i løsning av komplekse matematiske problemer raskere enn en datamaskin
Source:
Amoeba — er en enkel skapning, vi går på skole på en av de første leksjonene i biologi. Knapt noen anser amoeba av høyt begavede individer, fordi hun ikke har et nervesystem i vanlig forstand. Men en gruppe forskere fra Tokyo Keio-Universitetet har brukt denne encellet organisme til å løse matematiske problemer. Og til en overraskelse av amøber kommet med det raskere og mer effektivt enn en kraftig datamaskin.
Problemet måtte løses, er kalt "den oppgave kommivojazhera". Det er dette: tenk deg at du er en selger, flytte fra by til by, og selger sine varer. Du trenger å være så effektive som mulig for å tjene så mye penger som mulig, så du vil finne den korteste veien som vil tillate deg å komme til hver by på ruten. Det er ingen matematisk formel for å finne den mest effektive ruten. Den eneste måten å løse problemet — for å beregne lengden av hver rute, og se hvilken som er den korteste.
Men det er ikke alt: avstand beregning blir vanskeligere jo flere byer er lagt til ruten. For 4 byer, det er bare 3 ruter. Men for 6 av dem allerede 360. Dette gjør "traveling salesman problem" ett av de problemene som forskerne kaller «NP vanskelig». Det er det som er problemet, den kompleksiteten som øker eksponentielt selv for en liten økning i ytelse. Til samme type oppgaver er, for eksempel, gruvedrift cryptocurrency, så å finne sin løsning er ganske viktig i dag.
I sitt arbeid, den Japanske forskere brukte amoeba Physarum polycephalum, og mer spesifikt — slim, som distribueres som en "scout". Blir plassert i et spesielt kammer, som hadde en rekke kanaler. På slutten av hver av kanalene, forskerne har plassert en bit av vann. Når amoeba fikk vann — i en av de nærliggende kanaler lys nedtonet. Kanalen i dette tilfellet var analoge måten fra oppgaven.
Når amøbe når vann, det påvirker sannsynligheten for at lyset vil gå av i tv, som er den neste byer på ruten. Jo lenger unna byen, jo mer hans kanal vil være av lyset. Det kan virke utrolig, men tillegg av nye "byer" ikke øke den tid som er nødvendig for å bruke på løsningen og veien tv har alltid vært den korteste. I motsetning til datamaskinen, amøber ikke trenger å beregne hver distanse for å beregne det optimale. I stedet, det svarer til skiftende forhold og bestemmer best mulig banen.
"den Mekanismen som påvirker hastigheten av beslutningsprosessen amøber og hvordan den beregner den korteste veien er fortsatt et mysterium. Etter å ha etablert dette, kan vi finne veien til en rask løsning av komplekse computational problemer og til og med forbedre sikkerheten." — sier studien er hovedforfatter Masashi Aono.
Enda mer interessant og eksklusivt innhold, kan du lese vår feed i
Anbefales
15 av de beste sitater av albert Einstein om vitenskap og liv
albert Einstein var synonymt med ordet «Geni». Ja, med store bokstaver. Ikke rart de sier at en talentfull person er flinke i alt. Genius kan også kalles et talent fordi det er en unik egenskap ved en person til å være smart, fornuftig, og ...
Astronomer har oppdaget effekten av de eldste blinker i det observerbare Universet
Etterglød SGRB181123B, fanget av Gemini Nord-teleskopet. Den etterglød merket med en sirkel. Astronomer registrert etterglød av de svake og rask burst som er oppdaget i en avstand på 10 milliarder lysår fra Jorden. Dette etterglød er så langt unna at...
Ny temperatur-posten kan leveres i 2024
har du personlig Føler konsekvensene av klimaendringer? Svar Verden kan se hvordan den årlige globale temperaturen for første gang i de neste fem årene vil overvinne en viktig terskel, som rapportert av den meteorologiske Byrå i fn. I henhold til pr...
Relaterte Nyheter
Hva du kan forvente fra vitenskap i 2019?
til å Forutsi fremtiden — er ikke lett. Denne er dedikert til hele disiplin. Utdannet prognosemakere stole på data for å oppsøke trender, observere andres atferd, prøver å gjette hva som vil skje neste. Dette er spesielt sant for ...
Forskere har oppnådd superleder på varmerekorder
fra skolen erfaringene fra fysikken vet vi at en elektrisk strøm som flyter gjennom en leder møter motstand. På grunn av dette, mye energi er brukt opp for ingenting, men i 1911, forskere har lagt merke til en merkelig funksjon av...
Minste partikler. Hvordan er de grunnleggende?
hva er på det mest grunnleggende og fundamentale nivå? Er det en minst mulig murstein eller sett av murstein som du kan bygge bokstavelig talt alt som finnes i Universet som ikke kan deles inn i noe som er mindre? På dette spørsmå...
Globale utslipp av karbondioksid vil slå rekorden i 2018
det er Forventet at den globale utslippene nådde et rekordhøyt nivå i 2018, til tross for oppfordringer fra klima forskere og internasjonale organisasjoner som de Forente Nasjoner, for å redusere. Det er forventet at den globale b...
Forskere har funnet en måte å utnytte energien av termonukleære fusion
En av de mest lovende områder i kjernekraft-bransjen er den type rektor, kalles en tokamak. Den bruker en svært kraftig magnetfelt, som inne i den spesielle toroidal kammer (i form av en hul donut) er fanget av det oppvarmede plas...
Hva skjer med hjernen i vektløshet?
for noen som ikke en hemmelighet at NASA tok på seg en umulig oppgave: å sende mennesker til Mars i 2030-tallet. Hvorfor uutholdelig? Fordi det er nok til å forstå at et typisk tur ville ta fra tre til seks måneder, og mannskapet ...
Astronomer har bekreftet en kollisjon mellom to galakser satellitter av melkeveien
Hvis du ser på himmelen om natten, være i den sydlige halvkule, vil du se to lysende skyer, som står utenfor melkeveien. Disse skyer av stjerner, galakser er omringet av melkeveien: Små og Store Magellanske Skyer (SMC og LMC). Ved...
Død: hvordan vil universet dør?
Når du dør. Etter noen sekunder eller tusen år, uansett. Kroppen og alle dens komponenter, vil ikke fungere, og vil bli gjenforent med Jorden som en vanlig, livløst materiale. Jorden vil også dø, dekket av en ekspanderende, aldrin...
tyngdekraften er en utrolig svak kraft. Bare tenk på det: du kan rive foten av bakken, til tross for massen av Jorden som tiltrekker henne. Hvorfor er hun så svak? Ukjent. Og kanskje må en meget stor vitenskapelig eksperiment for ...
Kondensat fra Bose-Einstein første laget i verdensrommet
en internasjonal gruppe av forskere lykkes produsert kondensat av Bose-Einstein plass. I sitt arbeid, publisert i tidsskriftet Nature, gruppen beskriver etableringen av et lite eksperimentelle enheten, som ble tatt på en rakett ut...
Nye memristor-størrelse atom vil forbedre ytelsen av nevrale nettverk
Datamaskinen nevrale nettverk på grunnlag av det som er bygget på kunstig intelligens, er utformet i sin kjerne så vel som deres anatomiske forfedre. For AI lært noe nytt, vi trenger å styrke gamle og skape nye relasjoner mellom e...
DARPA ønsker å lære kunstig intelligens "sunn fornuft"
Morsomme ting, kunstig intelligens. Han kan identifisere objekter i løpet av sekunder eller brøkdeler av et sekund, å imitere den menneskelige stemme og til å anbefale musikk, men de fleste av maskinen "intelligens" mangel på grun...
Hvilke hemmeligheter skjuler Bitcoin frosne hjernen Hal Finnøy?
For mange år en av utviklerne av Bitcoin Hal Finnøy trodde henne Skaperen, som gjemte seg under navnet Satoshi Nakamoto. Noen mistanke om at Finnøy kunne være eier av 700,000 bitcoin som var kamineni i de første dagene av eksisten...
De demi-Monde-polymaterial: nye partikler kan føre til en revolusjon i databehandling
Forskere har oppdaget en ny partikkel som kan være grunnlag for framtidige teknologiske revolusjon basert på fotoniske kretser, og føre til utvikling av ultra-rask beregningsmetoder på grunnlag av lys. For tiden beregningene er ba...
Bakterier, svever over hodene våre kan påvirke været
Vi, folket, er stolte av sine evner til å tilpasse seg, men bakterier har alltid vært et skritt foran i dette spillet, og strekker seg for milliarder av år. Våre mikrobiell brødre stille finnes i de mest ubehagelige for eksistense...
Neandertalerne overlevde istiden takk til omsorg
hvordan Neandertalerne klarte å overleve den harde Isen alder fortsatt for forskere uferdige mysterium. Frem til 2018, det var kjent at for å overleve de har tatt i bruk flere strategier, inkludert gruppe jakt på store spillet, de...
Opprettet et programmeringsspråk for biokjemiske reaksjoner
I farmakologi og biokjemi det største hinderet ofte ligger i det faktum at mange reaksjoner og deres derivater, selv om det er mulig å forutsi, for å bygge strukturen som kreves for stoffer med ønskede egenskaper fra scratch er f...
Det ser ut til at Hubble fant den første aktolun
den Første — som jeg mistenker at forskere av aktolun var fokus på objektivet. Observasjoner av space telescope. Hubble trygt å tale i favør av månen på størrelse med Neptun i bane rundt eksoplaneter gass 8,000 lysår fra oss. Om a...
Funnet en effektiv måte å gjøre vann til miljøvennlig drivstoff
faktisk, har lenge vært under utvikling i feltet av etableringen av midler for generering av energi fra vann. Faktisk, alt som høres enkelt: du bare trenger å bryte båndene mellom hydrogen og oksygen i vann molekylet, og du vil få...
På gamle Mars var egnet for en underjordisk liv
en Ny studie viser at gamle Mars sannsynlig hadde nok kjemisk energi til å mikrober kunne blomstre underground. "Å basere seg om grunnleggende fysiske og kjemiske beregninger, viste vi at underlaget laget av gamle Mars sannsynligv...
Kommentarer (0)
Denne artikkelen har ingen kommentar, bli den første!