22 января 2019, вторник, 4:22
Спасибо вам
Рубрики

Ученые: Амебы способны решать математические задачи со скоростью компьютера

2

Известную задачу коммивояжера амебы решили без особых усилий.

Удивительное открытие совершили биологи из Японии, изучая одноклеточных амеб, у которых отсутствует не только мозг, но и нервная система. Результаты их изучений повергли ученых в шок – примитивные по нашим меркам существа способны решать сложные математические задачи без особых усилий, сообщает segodnya.ua.

Для проверки их аналитических и математических способностей, биологи попробовали с помощью амеб решить известную задачу коммивояжера. Суть задачи в том, что необходимо найти кратчайший замкнутый путь между определенным количеством городов, которые находятся на разных расстояниях друг от друга. Сложность вычислений при линейном увеличении количества городов возрастает экспоненциально. Так, для 4 городов существует всего 3 возможных решения, а для 6 городов таких вариантов уже 360.

Амебы вида Physarum Polycephalum (дословный перевод с латинского языка "многоголовая слизь"), способны эффективно решить задачу коммивояжера для 8 городов. Организмы помещали на специальную пластину с каплями питательной среды, выполнявшие роль "городов" и обладавшие наименованиями от А до Н.

Посаженная на пластину бактерия покрывала так много лунок, как могла. Отдельные лунки подсвечивались, что заставляло амебу избегать их. При моделировании задачи использовалась нейронная сеть, которая фиксировала текущее положение амебы и учитывала расстояние между городами. Ячейки-"города" с большим расстоянием между ними подсвечивались более интенсивно.

Если амеба, например, покрывала ячейки D1, B3, C2 и A4, это означало, что оптимальный маршрут по четырем городам D-C-B-A-D. По словам ученых, если им удастся создать пластины с сотнями или тысячами лунок, вычислительная мощность амебы-компьютера возрастет многократно.

Особенность этих амеб в том, что они способны оптимальным образом растягивать свое тело, чтобы добраться до источников пищи, при этом они способны рассчитывать свои силы так, чтобы тратить их экономно для достижения максимальной выгоды. А еще Physarum Polycephalum терпеть не может свет.