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Proteus将成为一款能够解决复杂计算问题的未来计算机。

    研究人员发现,变形虫具有独特的计算能力,将来可以和传统计算机媲美。日本庆应大学的研究员Masashi Aono领导了一个研究小组,他们利用阿米巴来解决一个广受欢迎的问题——旅行推销员问题(TSP)。据《新浪科技报》12月24日报道,据外媒报道,阿米巴是地球上最简单的生物之一,但阿米巴作为单细胞生物,主要由胶状原生质组成,比以往认为的更加智能,甚至可以进行一些复杂的计算。研究人员发现,变形虫具有独特的计算能力,将来可以和传统计算机媲美。日本庆应大学的研究员Masashi Aono领导了一个研究小组,他们利用阿米巴来解决一个广受欢迎的问题——旅行推销员问题(TSP)。这是一个优化问题。目标是找到几个城市之间的最短路线,以确保每个城市都能被访问。同时,起点和终点是相同的。研究人员调整阿米巴使其“变形”成64条腿的芯片。在这个实验中,每条腿都代表了销售员行进路线上一个秩序井然的城市。研究人员把变形虫放在芯片的中心,然后把芯片放在琼脂平面的顶部。阿米巴被限制在芯片上,但是仍然可以访问64个通道。为了最大限度地吸收营养,变形虫试图在芯片内部扩展,从而尽可能多地接触琼脂。为了实现这些目标,研究人员利用光来阻挡某些路线或“腿”。随着城市数量的增加,由于优化最短路径的可能解决方案的数量,传统计算机解决这一问题所需的时间呈指数增长。例如,对于四个城市,可能只有三个可能的最短路径,但是对于八个城市,最短路径解决方案可能以指数方式增长,达到2520。研究人员发现,阿米巴可能随着时间的推移找到几乎最佳的解决方案,但是这种解决方案只能随着城市的数量从4个增加到8个而线性增长。变形虫以恒定的速度,通过光反馈的并行处理而不是串行处理,在非晶晶体中连续重新分布。目前,研究人员正在开发一种电子版的阿米巴,它可以复制这种独特的方式来解决这个问题。研究人员说,这项研究的结果可以促进新的模拟计算机的发展,使复杂的优化问题能够在线性时间内获得近似解。Masashi Aono告诉记者,当最终找到一个近似的解决办法来解决N个城市的旅行推销员问题时,变形虫的体积将增加N倍。阿米巴似乎有一个“定律”,它提供胶状物质,并在不发光的通道中以恒定的速度扩张。然而,变形虫如何维持近似解的质量,即实现最短路径的机制,仍然是一个未解之谜。研究人员还预测,通过制造更大的芯片,阿米巴可以解决数百个城市的“旅行推销员问题”,尽管它可能需要数万个频道。

欢迎阅读本文章: 邱新民

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