Андрей Адамацки е професор по неконвенционални изчислителни технологии в Университета на Западна Англия и през цялата си кариера наистина е използвал нетрадиционен подход към изчислителната техника. Вместо сървъри и микрочипове, той използва едноклетъчен калъп за мазнини. Безмозъчният, на пръв поглед неинтелигентен организъм ( Physarum polycephalum ) е бил впрегнат да прехвърля специфични цветове между храни, боядисани с хранителни оцветители, да премества малка лодка през гелна среда и дори да решава лабиринти.
Последният му проект обаче е може би най-нетрадиционният от всички. През последните няколко години той и Андрю Илачински от Центъра за военноморски анализи са използвали тинята, за да направят нещо поразително сложно: проектиране на планове за национални магистрални системи. И всеки път, в рамките на дни, мухълът създаде маршрути, които са забележително подобни на действителните системи, проектирани от човешки инженери.
Оказва се, че мухълът е специално разработен, за да направи едно нещо много добре: ефективно транспортиране на хранителни вещества от едно място на друго. Както двойката изследователи обясниха в „ Ню Йорк Таймс“, обявена през изминалия уикенд, горският организъм се храни за микроскопични хранителни частици, като изпраща протоплазматични тръби от слуз и поддържа връзките между тези хранителни източници възможно най-ефективно.
Така Адамацки, Илачински и екип от колеги решиха да използват тази способност, за да определят кои точно маршрути би било най-логично да се изгради, ако човек проектира, да речем, американската междудържавна магистрална система от нулата. Както е подробно описано в статия, която скоро ще се появи в списанието Complex Systems, екипът повтори Съединените щати за мухъла, като наслагва агарен гел, оформен като страната, върху картата и поставя хранителен източник (валцован овес) във всяка от 20-те най-населени столични области. Те повториха експеримента за 13 други географски области, включително Бразилия, Африка и Германия, и го повториха няколко пъти за всяка карта.
След като поставят овеса, те оставиха мухълът да се разпространи по естествен начин от най-големия град или столица и забелязаха кои маршрути, които определи, са най-ефективни за транспортиране на хранителните вещества в цялата страна. Както е изобразено във видеото по-горе (показващо едно от експерименталните изпитания за Канада) и изображението вдясно (показващо резултатите от изпитание за Съединените щати), тинята мухъл многократно създаваше маршрути, които бяха поразително подобни на изложените от десетилетия - а понякога и векове - на човешкото инженерство.
„Physarum е известен с изграждането на оптимални транспортни мрежи, които минимизират разстоянието на цитоплазмения трансфер, но също така обхващат възможно най-много източници на хранителни вещества“, каза Адамацки за Wired миналата година. „В идеалния случай пътищата, изградени от човека, трябва да отговарят на едни и същи критерии.“
Всъщност изглежда, че американската междудържавна система за магистрали изпълнява същите критерии, както създадените от магистралите маршрути, които съответстват на повечето междустрани. В почти всяко изпитание мухълът нарасна връзки, които корелират с маршрут 95 от Ню Йорк до Бостън и път 45 от Далас до Хюстън; В повечето изпитвания мухълът се възпроизвежда отблизо по магистралите, които обхващат големите градове на югозапад (Денвър, Албукерке, Феникс и Лос Анджелис) и източното крайбрежие (Маршрут 95 чак от Бостън до Джаксънвил).
Дизайните на матрицата са още по-тясно свързани с магистралните системи на Белгия, Канада и Китай, което предполага, че те са по-ефективни по отношение на минимизиране на разстоянието на пътуване между населените центрове и обхващането на възможно най-много гъсто населени райони.
Защо творенията на матрицата и човечеството съвпадат толкова тясно? Авторите измислят, че тъй като много ранни пътища са били определени на базата на праисторически човешки пътеки и пътеки за животни и много модерни магистрали от своя страна се основават на тези ранни пътища, процесът ни на проектиране наистина не е толкова различен от този на мазнините: използвайки проба и грешка за да намерите най-удобните пътеки за пътуване във времето.
Експериментите са завладяващи - и може би малко страховити - в начина, по който демонстрират, че на пръв поглед неинтелигентните форми на живот могат да изпълняват изключително сложни задачи. Но те намекват и за потенциални приложения в реалния свят. Адамацки се стреми да измисли средства за решаване на проблеми, които са по-евтини и опростени от изчисленията на базата на силиций, а формата вече е използвана за решаване на редица тайнствени пространствени математически проблеми. Формата изисква сравнително малко опит или лабораторни ресурси, за да се използва, и е по-устойчив вариант на изчисление от традиционната електронна схема.
Едно практическо приложение, което веднага идва на ум, е използването на матрицата, за да се анализира кои маршрути биха били най-ефикасни за изграждане за страни, които все още нямат разработени национални системи за магистрали. Те биха могли да бъдат използвани и за ефективно моделиране на идеални пътеки в много по-малък мащаб, като колежански колеж или обществен парк.
Независимо за какво бихме могли да го използваме, едно вече е ясно: безмозъчният слуз е много по-умен, отколкото си мислим.
