Главная » Hi-Tech » Амеба нашла решение сложной математической задачи быстрее компьютера

Амеба нашла решение сложной математической задачи быстрее компьютера

Вряд ли кто-то считает амебу высокоинтеллектуальной особью, ведь у нее даже нет нервной системы в привычном нам понимании. Амеба — это простейшее существо, которое мы проходим в школе на одном из первых уроков биологии. И на удивление амеба справилась с ней быстрее и эффективнее, чем мощный компьютер. Однако группа ученых из Токийского университета Кейо использовала этот одноклеточный организм для решения математической задачки.

Она заключается в следующем: представьте, что вы коммивояжер, переезжающий из города в город, продавая свои товары. Задачка, которую предстояло решить, носит название «задача комивояжера». При этом не существует математической формулы, чтобы найти наиболее эффективный маршрут. Вам нужно быть максимально эффективным, чтобы заработать как можно больше денег, поэтому вы хотите найти кратчайший путь, который позволит вам попасть в каждый город на маршруте следования. Единственный способ решить проблему — вычислить длину каждого маршрута и посмотреть, какой из них самый короткий.

Для 4 городов есть только 3 маршрута. Но и это еще не все: расчет расстояния становится тем сложнее, чем больше городов добавляется к маршруту. Это делает «задачу коммивояжера» одной из проблем, которую ученые называют «NP hard». А вот для 6 их уже 360. К такому же типу задач относится, например, майнинг криптовалют, поэтому находить их решение довольно важно на сегодняшний день. То есть проблема, сложность которых возрастает по экспоненте даже из-за незначительного увеличения показателей.

Существо поместили в специальную камеру, в которой было множество каналов. В своей работе японские ученые использовали амебу Physarum polycephalum, а конкретнее — ее слизь, которую она распространяет в качестве «разведчика». Когда амеба получала воду — в одном из соседних каналов гас свет. В конце каждого из каналов исследователи разместили немного воды. Канал в данном случае был аналогом пути к городу из задачи.

Чем дальше расположен город, тем чаще в его канале будет гаснуть свет. Когда амеба дотягивается до воды, это влияет на вероятность того, что свет погаснет в каналах, являющиеся следующими городами на маршруте. В отличие от компьютера, амебе не нужно было рассчитывать каждое конкретное расстояние, чтобы вычислить оптимальное. Это может показаться невероятным, но добавление новых «городов» не увеличивало время, которое нужно затратить на решение задачи и путь по каналам всегда оставался кратчайшим. Вместо этого она реагирует на изменившиеся условия и определяет наилучшую возможную траекторию движения.

Выяснив это, мы сможем найти пути быстрого решения сложных вычислительных задач и даже улучшить системы безопасности.» — говорит ведущий автор исследования Масаши Аоно. «Механизм, который влияет на скорость принятия решения амебой и то, как она вычисляет наиболее короткий путь до сих пор остается загадкой.

Еще больше интересных и эксклюзивных материалов вы можете прочитать в нашей ленте в Яндекс.Дзен.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

«Коммерсантъ»: Huawei до конца года запустит в России собственный музыкальный сервис

«Коммерсантъ»: Huawei до конца года запустит в России собственный музыкальный сервис — Медиа на vc.ru Свежее Вакансии Написать Уведомлений пока нет Пишите хорошие статьи, комментируйте,и здесь станет не так пусто Войти Источник говорит, что её стоимость будет на уровне Apple ...

Итоги презентации Apple: что показали и пообещали выпустить в этом году

И вышедшему на сцену главе компании Тиму Куку действительно было что показать. Сегодняшняя презентация компании Apple проходила под слоганом «It’s show time», что можно перевести как «Время для шоу» или «Время для показа». Мы увидели обновленные iPad mini и iPad ...