Za rješavanje složenog računskog problema, japanski su znanstvenici koristili jednostanično stvorenje koje se, paradoksalno, suočavalo s njim brže i lakše nego moćno računalo.
Skupina istraživača sa sveučilišta Keio u Tokiju odlučila je koristiti amebu za rješavanje takozvanog "problema prodavača putovanja", problema poznatog u računalnoj znanosti. Njegova suština je sljedeća: zamislite da ste prodavač koji putuje iz grada u grad, nudeći svoju robu. Želite maksimizirati svoju učinkovitost kako biste što više zaradili, a samim tim želite pronaći najkraću rutu koja bi vam omogućila da prijeđete s jedne točke na drugu.
Za to ne postoji univerzalna formula. Jedini način rješavanja problema je izračunati duljinu svake od mogućih ruta i odabrati najkraću. Povrh toga, kako se ovoj ruti dodaju novi gradovi, računalna složenost eksponencijalno raste. Dakle, za 4 grada trebate izgraditi samo 3 rute, a za 6 - već 360. A ako vaš put uključuje posjet 10 ili više gradova, tada će račun ići na milijune.
Rješenje sveučilišta Keio razlikuje se od svih ostalih algoritama koje su razvili istraživači. Razlog za to je jednocelično stvorenje Physarum polycephalum, naime njegova sluz. P. polycephalum je vrlo jednostavan organizam koji može učiniti dvije stvari: kretati se prema hrani i skrivati se od svjetlosti. Milijuni godina evolucije učinili su to nenormalno učinkovitim u oba ova procesa.
Za eksperiment, ameba je bila stavljena u komoru napravljenu od kanala, a na kraju svakog je bila malo hrane. Jednobojna organela instinktivno je povukla flagele u smjeru određenog kanala - i time pokrenula alarm koji je ugasio svjetlo. Shema je jednostavna: svaki je kanal analogan gradu iz problema, a izbor jednog od njih utječe na vjerojatnost da će svjetlost ugasiti u drugim kanalima. Što je daljnji takav „grad“od trenutne točke, češće se svjetlost u njemu gasi.
Izvana to može izgledati kao zaobilazan i ne baš jasan način rješavanja problema, ali ima jednu važnu prednost: ameba, za razliku od računalnog algoritma, ne mora izračunavati svaki pojedini put. Umjesto toga, pasivno reagira na trenutne uvjete, čime je prisiljen odabrati najpovoljniju rutu. Koliko "gradova" ne doda na putu - vrijeme za postizanje konačnog rezultata od ovoga se neće promijeniti.
Paradoksalno je da, kao rezultat, najjednostavniji organizam rješava algoritam brže od bilo kojeg suvremenog računala. Znanstvenici još nisu u potpunosti razumjeli zašto se to događa. "Mehanizam kojim ameba uspije svaki put odabrati najkraći put ostaje misterija", priznaju. Ali ako se takva jednocelična stvorenja mogu staviti u službu znanosti, to će pomoći ne samo u rješavanju hipotetskih problema: možda će se uz njihovu pomoć revidirati pristup ne samo modernim računalnim algoritmima, već i računalnim sigurnosnim sustavima.
Promotivni video:
Vasily Makarov