Andrew Adamatzky este profesor în Informatică Neconvențională la Universitatea din Vestul Angliei și, de-a lungul carierei sale, a adoptat într-adevăr o abordare neconvențională în domeniul calculului. În loc de servere și microcipuri, el folosește un mulaj cu celule unicelulare. Organismul aparent fără inteligență ( Physarum polycephalum ) a fost exploatat pentru a transfera culori specifice între alimentele vopsite cu colorare alimentară, a muta o barcă mică printr-un mediu cu gel și chiar a rezolva labirinturile.
Cel mai recent proiect al său este, poate, cel mai neconvențional dintre toate. În ultimii câțiva ani, el și Andrew Ilachinski, de la Centrul pentru Analize Navale, au folosit mucegaiul pentru a face ceva uluitor de complicat: planuri de proiectare pentru sisteme de autostrăzi naționale. Și de fiecare dată, în câteva zile, matrițele au creat rute care sunt remarcabil de similare cu sistemele reale proiectate de ingineri umani.
S-a dovedit că mucegaiul subțire este evoluat special pentru a face un lucru foarte bine: transportarea eficientă a substanțelor nutritive dintr-o locație în alta. După cum au explicat perechea de cercetători într-un New York Times apărut în weekend-ul trecut, organismul care locuiește în pădure se hrănește pentru particule microscopice de nutrienți prin trimiterea tuburilor protoplasmice de slime și menținerea legăturilor dintre aceste surse alimentare cât mai eficient.
Așadar, Adamatzky, Ilachinski și o echipă de colegi au decis să utilizeze această abilitate pentru a determina exact ce rute ar fi cel mai logic să se construiască dacă s-ar proiecta, de exemplu, Sistemul de autostrăzi din SUA de la zero. Așa cum este detaliat într-un articol care va apărea în curând în jurnalul Complex Systems, echipa a replicat Statele Unite pentru mucegai prin suprapunerea unei vase cu gel de agar în formă de țară deasupra unei hărți și plasând o sursă de alimente (ovăz rulat) din cele mai populate 20 de zone metropolitane. Ei au repetat experimentul pentru alte 13 zone geografice, inclusiv Brazilia, Africa și Germania și l-au replicat de mai multe ori pentru fiecare hartă.
După ce au plasat ovăzul, au lăsat mucegaiul să se răspândească natural din cel mai mare oraș sau capitală și au observat ce rute determinate sunt cele mai eficiente pentru transportul substanțelor nutritive în toată țara. Așa cum este descris în videoclipul de mai sus (care arată unul dintre testele experimentale pentru Canada) și imaginea din dreapta (care arată rezultatele unui proces pentru Statele Unite), matrița de slime a creat în mod repetat rute care erau asemănătoare cu cele expuse de zeci de ani - și uneori de secole - de inginerie umană.
„Physarum este renumit pentru construirea rețelelor optime de transport, care reduc la distanță transferul citoplasmatic, dar și extind cât mai multe surse de nutrienți”, a declarat Adamatzky pentru Wired anul trecut. „În mod ideal, drumurile construite de oameni ar trebui să îndeplinească aceleași criterii.”
Într-adevăr, se pare că Sistemul de autostrăzi din SUA îndeplinește aceleași criterii, deoarece rutele create de matrițe se potrivesc cu majoritatea statelor. În aproape fiecare proces, matrița a dezvoltat legături care se corelează cu ruta 95 de la New York la Boston și ruta 45 de la Dallas la Houston; În majoritatea încercărilor, matrița a reprodus îndeaproape autostrăzile care se întind în marile orașe din sud-vest (Denver, Albuquerque, Phoenix și Los Angeles) și litoralul estic (traseul 95 până la Boston).
Modelele modelului se corelează și mai strâns cu sistemele de autostrăzi din Belgia, Canada și China, ceea ce sugerează că acestea sunt mai eficiente în ceea ce privește minimizarea distanței de deplasare între centrele de populație și întinderea cât mai multor zone dens populate.
De ce se potrivesc atât de îndeaproape creațiile rutei ale mucegaiului și ale omenirii? Autorii speculează că, deoarece multe drumuri timpurii au fost determinate pe trasee umane preistorice și pe trasee pentru animale, iar numeroase autostrăzi moderne sunt la rândul lor bazate pe aceste drumuri timpurii, procesul nostru de proiectare nu este într-adevăr atât de diferit de mucegaiul mucegaiului: folosirea încercării și a erorilor pentru a găsi cele mai convenabile căi pentru călătorii în timp.
Experimentele sunt fascinante - și poate puțin înfiorătoare - în modul în care demonstrează că formele de viață aparent neinteligente pot îndeplini sarcini extrem de complicate. Dar ei sugerează și aplicații potențiale din lumea reală. Adamatzky încearcă să conceapă mijloace de soluționare a problemelor care sunt mai ieftine și mai simple decât calculul bazat pe siliciu, iar matrița a fost deja folosită pentru a rezolva o serie de probleme matematice spațiale. Matrița necesită relativ puține expertize sau resurse de laborator pentru a fi utilizate și este o opțiune de calcul mai durabilă decât circuitele electronice tradiționale.
O aplicație practică care îmi vine imediat în minte este utilizarea matriței pentru a analiza ce rute ar fi cele mai eficiente de construit pentru țările care încă nu au dezvoltat sisteme de autostrăzi naționale. Ele ar putea fi, de asemenea, folosite pentru a modela eficient căile ideale la o scară mult mai mică, cum ar fi un campus universitar sau un parc public.
Indiferent de ce am putea folosi, un lucru este deja clar: mucegaiul fără creier este mult mai inteligent decât credem.
