Kategóriák Tech

Az amőbák adhatnak ihletet a számítógépek nem lineárisan nehezedő problémáinak megoldására

Egy új kutatás szerint az egysejtű amőbák egy egyedi számítási tulajdonsággal rendelkeznek, ami megfelelő változtatások mellet, akár a mai számítógépekkel is versenyképes módszert eredményezhet.

A japán Keio Egyetem kutatói egy vizsgálatban egy amőbával igyekeztek megoldani az utazó ügynök problémáját, ami egy olyan optimalizációs probléma, melynek eredménye több különálló egymástól különböző távolságra lévő pontot (várost) összekötő legrövidebb út meghatározása, aminek a kiindulási- és végpontja ugyanaz a pont és a többi pontot csak egyszer érinti.

A problémát az teszi különlegessé, hogy ahogyan növekszik a városok száma, úgy exponenciálisan nő az út kiszámításához szükséges idő – a lehetséges utak számának exponenciális növekedése miatt. Például négy város esetében csak három lehetséges út létezik, amíg nyolc város esetén már 2520.

Az új vizsgálat szerint az amőbák képesek közel optimális – nem a legjobb de azt megközelítő – megoldást találni a problémára, mindezt úgy, hogy a városok számának emelkedésével lineárisan nő a számítási idejük. A kutatók magyarázata szerint ez annak köszönhető, hogy az amőba egy folyamatos sebességgel képes áramoltatni a testének anyagát, amíg az optikai adatokat párhuzamosan nem pedig sorozatosan dolgozza fel.

Amíg egy megfelelően optimalizált számítógép még így is lényegesen gyorsabban megoldja a problémát mint egy amőba – kifejezetten kevés város esetében – addig az amőba működése egy teljesen egyedi számítástechnikai megoldást eredményezhet, ami a számítástechnikailag összetett problémákra gyorsabban képes optimális választ adni, mint egy hagyományos számítógép.

A kísérlethez a kutatók egy kifejezetten erre a célra elkészített 64 csatornát tartalmazó foglalatba helyezték az amőbát, ami képes volt bármelyik csatornába behatolni. Az egyes csatornákba a kutatók az amőba által kedvelt ételt helyeztek el, viszont bizonyos csatornákat az amőba számára kellemetlenséget okozó fénnyel világították meg. Ezzel a kutatók az amőba által is megoldható formába öntötték az utazó ügynök problémáját.

A fény segítségével a kutatók azt akadályozták meg, hogy az amőba az egyes ‘városokat’ többször is meglátogassa. Ezen felül a mesterséges intelligencia által irányított fény feladata az amőba irányítása is volt, azáltal, hogyha az amőba egyszerre több ‘város’ irányába is tart, akkor a hosszabb csatorna megvilágításával megálljt parancsoljon az amőbának.

Az amőba vizsgálatával a kutatóknak sikerült elkészíteni egy az amőba viselkedésének lemodellezésére képes számítógépes szimulációt, viszont a modell még eddig nem tökéletes mivel maradtak megválaszolatlan kérdések azzal kapcsolatban, hogy az amőba tér és időbeli mozgása, milyen folyamatok által szinkronizálódik az amőba egyes ágai között.

A kutatók szerint amennyiben sikerül megtalálni ezekre a kérdésekre is a választ, azzal egy olyan analóg számítógépekre is átültethető módszert kaphatnak, ami lényeges előrelépést jelenthet az ilyen típusú problémák megoldásában. A csapat szerint a mostaninál nagyobb foglalatban az amőba valószínűleg képes akár több száz város problémáját is megoldani – viszont ehhez több tízezer csatorna kialakítására lesz szükség.

Forrás: royalsocietypublishing.org

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

A fertőzések miatt jelenhettek meg az első melegvérű állatok

A láz hat millió évvel ezelőtt jelent meg az akkori állatoknál, mint a fertőzésekre adott immunválasz. Ezek az állatok viszont…

2019-06-15 9:52 du.

Rejtélyesen hatalmas tömeget fedeztek fel a naprendszer legnagyobb kráterében

Rejtélyesen hatalmas mennyiségű anyagot fedeztek fel a naprendszer legnagyobb kráterének számító holdi Déli-sark-Aitken medencében. A Baylor Egyetem új kutatása szerint…

2019-06-15 9:39 du.

Kiderült hol és mikor alakulhatott ki a kannabisz szívás

A kannabiszt már több évezrede termesztik Kelet-Ázsiában. Azonban viszonylag keveset lehet tudni a növény korai felhasználási módjairól és arról, hogy…

2019-06-15 9:32 du.

Az idegrendszer generációkon átívelő változásokat is képes kiváltani

A fonalférgek szinte az összes élőhelyen megtalálhatóak és az egyik legjobban tanulmányozott élőlényekként tartják számon őket. Amíg gyors szaporodásuk előnyös…

2019-06-13 9:03 du.

Komoly kapcsolat van a tojásokban lévő koleszterin és a szívproblémák között

Egy új felmérés szerint komoly szerepe van az elfogyasztott tojások számának, a szív- és érrendszeri problémák és az elhalálozás kockázatának…

2019-06-13 8:14 du.

Megoldást találtak a napelemek egyik alapvető hibájára

40 év után a Manchester Egyetem kutatói kiderítették mi is áll a napelemek egyik alapvető hibája mögött. A napelemek jelenleg…

2019-06-07 10:40 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.