Амеба справилась с вычислениями лучше современного компьютера

Амеба справилась с вычислениями лучше современного компьютера

Группа исследователей из токийского университета Кейо решила использовать амебу для решения так называемой «задачи коммивояжера», известной в области компьютерных наук проблемы. Суть ее такова: представьте, что вы — путешествующий от города к городу продавец, предлагающий свои товары. Вы стремитесь максимально увеличить свою эффективность, чтобы заработать как можно больше денег, а потому хотите найти кратчайший маршрут, который позволил бы вам добираться от одной точки к другой.

Универсальной формулы для этого не существует. Единственный способ решить проблему — это рассчитать длину каждого из возможных маршрутов и выбрать из них самый короткий. Кроме того, с добавлением новых городов на этот маршрут сложность вычислений возрастает экспоненциально. Так, для 4 городов нужно построить всего 3 маршрута, а для 6 — уже 360. А если ваш путь предполагает посещение 10 и больше городов, то счет пойдет уже на миллионы.

Решение ученых из Университета Кейо отличается от всех прочих алгоритмов, разработанных исследователями. Причина тому — одноклеточное существо Physarum polycephalum, а именно его слизь. P. polycephalum сам по себе очень простой организм, который умеет делать две вещи: двигаться в сторону еды и прятаться от света. Миллионы лет эволюции сделали его аномально эффективным в выполнении обоих этих процессов.

Для эксперимента амебу поместили в камеру, состоящую из каналов, при этом в конце каждого было немного еды. Одноклеточное инстинктивно вытягивало жгутики в сторону конкретного канала — и тем самым вызывала срабатывание сигнализации, отключавшей свет. Схема простая: каждый канал — аналог города из задачи, а выбор одного из них влияет на вероятность того, что свет погаснет в других каналах. Чем дальше такой «город» находится от текущей точки — тем чаще в нем гаснет свет.

Со стороны это может показаться окольным и не очень понятным способом решения проблемы, однако у него есть одно важное преимущество: амебе, в отличие от компьютерного алгоритма, не нужно рассчитывать каждый отдельный путь. Вместо этого она пассивно реагирует на текущие условия, тем самым вынужденно выбирая самый выгодный маршрут. Сколько «городов» не добавляй на пути — время достижения конечного результата от этого не изменится.

Парадоксально, но простейший организм в результате решает алгоритм быстрее любого современного компьютера. Ученые еще не совсем поняли то, почему это происходит. «Механизм, благодаря которому амебе удается каждый раз выбирать кратчайший маршрут, пока остается загадкой», признаются они. Но если таких вот одноклеточных существ можно будет поставить на службу науке — это поможет не только в решении гипотетических задач: возможно, с их помощью удастся пересмотреть подход не только к современным алгоритмам вычисления, но и к системам компьютерной безопасности.


Олег Писарев, Supreme2.Ru

Коды для вставки в блог\форум



Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы
NASA устроило показ лунных модNASA устроило показ лунных мод
Беспроводной пылесос Xiaomi Mi Handheld Vacuum Cleaner 1C — доступная альтернатива моделям DysonБеспроводной пылесос Xiaomi Mi Handheld Vacuum Cleaner 1C — доступная альтернатива моделям Dyson
NASA показало новые скафандры для полетов на Луну и МарсNASA показало новые скафандры для полетов на Луну и Марс
Робота Digit научили переносить коробкиРобота Digit научили переносить коробки
Блок рекламы


Похожие новости

Алюминиевые батарейки оказались намного лучше литий-ионныхАлюминиевые батарейки оказались намного лучше литий-ионных
Neuralink: нейроинтерфейс для чтения мыслей и управления компьютерамиNeuralink: нейроинтерфейс для чтения мыслей и управления компьютерами
Алгоритм Google распознал рак легких лучше докторов — точность составила 94,4%Алгоритм Google распознал рак легких лучше докторов — точность составила 94,4%
Программа DARPA приведёт к появлению в компьютерах оптических интерфейсовПрограмма DARPA приведёт к появлению в компьютерах оптических интерфейсов
Топор улучшенной конструкции круто колет дроваТопор улучшенной конструкции круто колет дрова
Дрон AirSelfie2 подешевел и получил улучшенную камеруДрон AirSelfie2 подешевел и получил улучшенную камеру
Алгоритм морали позволяет машинам идти на компромисс лучше людейАлгоритм морали позволяет машинам идти на компромисс лучше людей
Евросоюз инвестирует миллиард евро в создание собственного суперкомпьютераЕвросоюз инвестирует миллиард евро в создание собственного суперкомпьютера
Китайские ученые: искусственный интеллект учит детей лучше, чем репетиторыКитайские ученые: искусственный интеллект учит детей лучше, чем репетиторы
Ученые рассказали, что пребывание детей у компьютера не всегда вредноУченые рассказали, что пребывание детей у компьютера не всегда вредно
Последние новости

Подгружаем последние новости