Andrew Adamatzky a Nyugat-Anglia Egyetemen a szokatlan számítástechnika professzora, karrierje során valóban szokatlan megközelítést alkalmazott a számítástechnika területén. Szerver és mikrochip helyett egysejtű iszapmintát használ. Az agytalan, látszólag nem intelligens szervezetet ( Physarum polycephalum ) kihasználták, hogy átvigyék az egyes színeket az élelmiszer-színezékkel festett ételek között, mozgassanak egy kis csónakot egy gélközegben és még megoldják a labirintusokat.
Legutóbbi projektje azonban talán a legszokatlenebb. Az elmúlt néhány évben ő és Andrew Ilachinski, a Haditengerészeti Elemzés Központja a nyálkahártyát használták valami meglepően bonyolult feladatra: a nemzeti autópálya-rendszerek tervezési terveire. És minden egyes alkalommal, napokon belül, a penész olyan útvonalakat készített, amelyek rendkívül hasonlóak az emberi mérnökök által tervezett valós rendszerekhez.
Kiderült, hogy a nyálkahártya kifejezetten egy dolgot nagyon jól fejlesztett ki: hatékonyan szállítja a tápanyagokat az egyik helyről a másikra. Ahogyan a kutatópárok egy múlt hétvégén a New York Times -ban kifejtett párbeszéd során elmagyarázták, az erdőben élő organizmus mikroszkopikus tápanyag-részecskékkel táplálkozik oly módon, hogy iszap protoplazmatikus csöveket küld ki, és a lehető leghatékonyabban megőrzi az ezen táplálékforrások közötti kapcsolatokat.
Tehát Adamatzky, Ilachinski és egy kollégák egyike úgy döntött, hogy ezt a képességet arra használja, hogy pontosan meghatározza, mely útvonalakat lenne logikusabb építeni, ha valaki például azt állítja, hogy az amerikai államközi autópálya-rendszert a semmiből tervezik. Amint azt a cikkben is megjelent, amely hamarosan megjelenik a Complex Systems folyóiratban, a csapat az USA-ra replikálta a forma előkészítését egy ország alakú agargél-tál felfedésével a térkép tetején, és minden egyes élelmiszer-forrást (zabpehely) helyezve a 20 legnépesebb nagyvárosi terület közül. Megismételték a kísérletet 13 másik földrajzi térségben, beleértve Brazíliát, Afrikát és Németországot, és többször megismételték minden térképnél.
A zab behelyezése után hagyta, hogy a iszap penész természetes módon elterjedjen a legnagyobb városból vagy fővárosból, és megfigyelték, hogy mely útvonalak határozzák meg a leghatékonyabban a tápanyagok országszerte történő szállításához. Amint azt a fenti videó (amely a kanadai kísérleti kísérletek egyikét mutatja) és a jobb oldali kép (az Egyesült Államok kísérletének eredményeit mutatja), a nyálkos penész többször létrehozta az útvonalakat, amelyek feltűnően hasonlóak a leírtakhoz évtizedekig - és néha évszázadokig - az emberi mérnöki munka.
"A Physarum azon optimális szállítóhálózatok felépítéséről ismert, amelyek minimálisra csökkentik a citoplazmatikus transzfer távolságát, de a lehető legtöbb tápanyagforrást lefedik" - mondta Adamatzky a Wirednak a tavalyi évben. "Ideális esetben az ember által épített utaknak ugyanazokat a kritériumokat kell teljesíteniük."
Valójában úgy tűnik, hogy az amerikai államközi autópálya-rendszer teljesíti ugyanazokat a kritériumokat, mivel a penész útvonalakat készített, amelyek megegyeznek a legtöbb országgal. Szinte minden próba során a penész olyan kapcsolatokkal bővült, amelyek korrelálnak a 95-es útvonallal New York-tól Bostonig és a 45-es úthoz Dallas-tól Houstonig; A legtöbb kísérletben a penész szorosan megismétlődött a délnyugat nagyobb városai (Denver, Albuquerque, Phoenix és Los Angeles) és a keleti tengerpart (a 95-es út egész Boston-tól Jacksonville-ig) átfogó autópályáin.
A formatervezés még szorosabban korrelál Belgium, Kanada és Kína autópálya-rendszereivel, és azt sugallja, hogy ezek hatékonyabbak a népességközpontok közötti távolság minimalizálása és a lehető legtöbb sűrűn lakott terület lefedése szempontjából.
Miért egyformán egyeznek a penész és az emberiség útjai? A szerzők azt gondolják, hogy mivel sok korai utat őskori emberi gyalogutak és állati nyomvonalak alapján határoztak meg, és sok modern autópálya viszont ezen korai utakon alapul, a tervezési folyamatunk valójában nem különbözik annyira a nyálkahártyától: próba és hiba használata hogy megtalálják a legkényelmesebb utazási útvonalakat az idő múlásával.
A kísérletek izgalmasak - és talán kissé hátborzongatóak is - abban a tekintetben, hogy bizonyítják, hogy az látszólag nem intelligens életformák rendkívül bonyolult feladatokat tudnak végrehajtani. De utalnak a lehetséges alkalmazásokra a való világban is. Adamatzky arra törekszik, hogy olyan problémamegoldó eszközöket dolgozzon ki, amelyek olcsóbbak és egyszerűbbek, mint a szilícium-alapú számítástechnika, és az öntőformát már számos arcán térbeli matematikai probléma megoldására használják. A forma használatához viszonylag kevés szakértelem vagy laboratóriumi erőforrás igényel, és ez fenntarthatóbb számítási lehetőség, mint a hagyományos elektronikus áramkörök.
Az egyik gyakorlati alkalmazás, amely azonnal eszébe jut, a forma felhasználásával elemzi, mely útvonalakat lehet a leghatékonyabban építeni olyan országok számára, amelyek még nem fejlesztették ki a nemzeti autópálya-rendszereket. Használhatók az ideális útvonalak hatékony modellezésére sokkal kisebb léptékben, például egyetemi campuson vagy nyilvános parkban.
Függetlenül attól, hogy mire használhatjuk fel, egy dolog már világos: az agytalan iszap penész sokkal okosabb, mint gondolnánk.
