เส้นทางรถไฟ

การเปิดเผยนี้เกิดขึ้นหลังจากทีมนักวิจัยชาวญี่ปุ่นและอังกฤษสังเกตเห็นว่าราเมือกเชื่อมโยงตัวเองกับแหล่งอาหารที่กระจัดกระจายด้วยการออกแบบที่เกือบจะเหมือนกับระบบรางของโตเกียว รายงานที่เกี่ยวข้องจะตีพิมพ์ในวารสารScienceในวันที่ 22 มกราคม 2010 Atsushi Tero จากมหาวิทยาลัยฮอกไกโดในญี่ปุ่น พร้อมด้วยเพื่อนร่วมงานที่อื่นในญี่ปุ่นและสหราชอาณาจักร วางเกล็ดข้าวโอ๊ตบนพื้นผิวที่เปียกในตำแหน่งที่สอดคล้องกับเมืองรอบๆ โตเกียว และปล่อยให้รา Physarum polycephalum เติบโตออกมาจากใจกลาง พวกเขาเฝ้าดูราเมือกจัดระเบียบตัวเอง กระจายตัว และสร้างเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และราคาเทียบเท่ากับโครงสร้างพื้นฐานในโลกแห่งความเป็นจริงของเครือข่าย ทางรถไฟ ของโตเกียว "สิ่งมีชีวิตบางชนิดเติบโตในรูปแบบของเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์การหาอาหารปกติของพวกมันเพื่อค้นหาและใช้ประโยชน์จากทรัพยากรใหม่" Tero เขียนในรายงาน Physarum เป็นสิ่งมีชีวิตอะมีบอยด์เซลล์เดียวขนาดใหญ่ที่หาแหล่งอาหารที่กระจายเป็นหย่อมๆ... [มัน] สามารถหาเส้นทางที่สั้นที่สุดผ่านเขาวงกตหรือเชื่อมต่อแหล่งอาหารต่างๆ เข้าด้วยกันอย่างมีประสิทธิภาพโดยมีความยาวรวมต่ำแต่ค่าเฉลี่ยสั้น ระยะห่างขั้นต่ำระหว่างแหล่งอาหารคู่ต่าง ๆ โดยมีระดับความทนทานต่อความผิดพลาดในระดับสูงต่อการตัดการเชื่อมต่อโดยไม่ตั้งใจ" นักวิจัยทราบดีว่าการรวบรวมสาระสำคัญของระบบชีวภาพนี้ด้วยกฎง่ายๆ อาจเป็นประโยชน์ในการสร้างเครือข่ายการจัดระเบียบตนเองและประหยัดต้นทุนในโลกแห่งความเป็นจริง พวกเขาจับกลไกหลักที่จำเป็นสำหรับราเมือกเพื่อเชื่อมต่อแหล่งอาหารอย่างมีประสิทธิภาพและรวมเข้ากับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เนื่องจากราสไลม์ผ่านการคัดเลือกตามวิวัฒนาการมานับครั้งไม่ถ้วน สูตรนี้ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมการกินของมันจึงอาจเป็นเส้นทางไปสู่การออกแบบเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพและปรับเปลี่ยนได้สำหรับการขนส่งและการสื่อสาร ในมุมมองที่เกี่ยวข้อง Wolfgang Marwan จาก Otto von Guericke University ในเยอรมนีเขียนว่า "แบบจำลองนี้จับไดนามิกพื้นฐานของความสามารถในการปรับตัวของเครือข่ายผ่านการทำงานร่วมกันของกฎท้องถิ่น และสร้างเครือข่ายที่มีคุณสมบัติเทียบเท่าหรือดีกว่าเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐานในโลกแห่งความเป็นจริง .. ผลงานของ Tero และเพื่อนร่วมงานเป็นตัวอย่างที่น่าสนใจและน่าเชื่อถือว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บริสุทธิ์ที่ได้รับแรงบันดาลใจทางชีววิทยาสามารถนำไปสู่อัลกอริธึมใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงอย่างสมบูรณ์ สามารถจัดหาระบบทางเทคนิคที่มีคุณสมบัติที่สำคัญของระบบสิ่งมีชีวิต สำหรับการใช้งานในด้านต่างๆ เช่น วิทยาการคอมพิวเตอร์ " Tero และนักวิจัยคนอื่น ๆ กล่าวว่าโมเดลของพวกเขาเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพและลดต้นทุนสำหรับเครือข่ายที่จัดระเบียบเองโดยไม่มีการควบคุมจากส่วนกลาง เช่น อาร์เรย์เซ็นเซอร์ระยะไกล เครือข่ายเฉพาะกิจเคลื่อนที่ และเครือข่ายไร้สาย