你应该坐过火车对吧?一个国家,还有国家和国家之间有许许多多的铁路,它们组成了铁路网。
黏菌尽管姓名里有个菌字,但它不是细菌也不是真菌,而是一种单细胞变形虫,也就是一种原生生物。
它能够从一个点开端向四周扩展,寻寻食物。一旦找到了食物来历,那么那些没有找到食物的“触手”就会缩短消失。最终在黏菌的寻食网上,就只留下了那些有食物供应,并且能有用传递养分的线路和节点。
黏菌甚至可以在迷宫里找到走出迷宫的最短路径。
当然了,一个黏菌细胞最终构成的网络实际上仍是一个细胞,只不过比一开始的要大,并且有好几个细胞核罢了。
听到这儿你应该现已猜到了。假如咱们把一粒一粒的食物当作是一个个城市,依照地图的散布放在黏菌周围,那么它是否就可以规划出可以高效衔接城市(食物散布点)的网络呢?
2010年,日本北海道大学的科学家 Atsushi Tero 和搭档在《科学》期刊上宣布了一项研讨,他们成功地用地燕麦片代替城市,在培养皿里让黏菌制作了东京铁路体系的线路图。
让人惊奇的是,黏菌制作出的东京铁路体系,和人类百年来兢兢业业地经过重复试错建筑出来的铁路网简直一摸相同。
再来看看静态图。下图中,上面是黏菌用短短几天时刻和一些燕麦片规划的,下面是人类花了100年和很多金钱规划的。
从那时起,许多做交通运输网优化研讨的科学家就开端使用黏菌来规划交通网。乃至有人使用黏菌制作出了丝绸之路和全球贸易网。
英国西英格兰大学非常规核算中心主任 Andrew Adamatzky 教授也用燕麦片来当作城市,比较了14个国家的交通网和黏菌制作的高速公路的不同,他发现,比利时、加拿大和我国的高速公路网和黏菌“规划”的计划最为类似,而美国以及非洲的交通网功率最低。
下面是黏菌设计的美国交通网。
下面是黏菌正在“设计”的西班牙的高速公路网。
下面是真实的西班牙高速公路网(左)和黏菌的设计(右)的对比:
Adamatzky 用黏菌设计的非洲铁路网:
Adamatzky 把燕麦片放在国际24个大城市的方位,然后让黏菌来规划丝绸之路,成果和历史上的丝绸之路有很高的重合度(76%):
美国新泽西理工学院(NJIT)的助理教授 Simon Garnier 也用美国地图和黏菌做了实验。看到了吧,黏菌3天的作用,和人类用数十年,数百万美金得到的作用几乎没有不同。
当然,黏菌不只可以用来模仿高效的交通系统,还可以用来模仿撞车、洪水等天灾人祸。
在没有中心指挥的情况下,它们会自发地分管不同的使命。有些黏菌制作子孙——相似真菌的孢子,一些则变成了支撑孢子的结构。至今人类也没有搞清楚它们是怎样做到的。
黏菌刷新了我们对智力的定义。黏菌的效率是值得人类计算机学习的。
我知道一些同志想问什么。黏菌能吃吗?
能吃,尝过的 Garnier 说,吃起来像苔藓。