據(jù)外媒報道，阿米巴是地球上最簡單的生物之一，但阿米巴作為單細胞生物，主要由凝膠狀的原生質(zhì)組成，比之前預(yù)想的要聰明，甚至可以進行一些復(fù)雜的計算。
研究人員發(fā)現(xiàn)，阿米巴具有獨特的計算能力，未來將與傳統(tǒng)計算機相媲美。慶應(yīng)義塾大學(xué)的研究員Masashi Aono帶領(lǐng)一個研究團隊，利用變形蟲解決了一個被稱為“旅行推銷員問題”的熱門問題。
這是一個優(yōu)化問題。目標(biāo)是找到幾個城市之間最短的路線，保證每個城市都能去，起點和終點都一樣。研究人員進行了調(diào)整，將變形蟲“改造”成“64條腿的芯片”。
在實驗中，每一條“腿”都代表了推銷員路線上的一個有序城市。研究人員將阿米巴放在芯片的中心，然后將芯片放在瓊脂平面的頂部。這種阿米巴只限于芯片，但它仍然可以進入64個通道。
為了最大限度地吸收營養(yǎng)，阿米巴盡量在芯片內(nèi)部擴張，以便盡可能多地接觸瓊脂。為了實現(xiàn)上述實驗?zāi)繕?biāo)，研究人員利用阿米巴不喜歡的光來阻擋某些路線或“腿”。
隨著城市數(shù)量的增加，優(yōu)化最短路徑的可能方案有很多，傳統(tǒng)計算機解決這個問題所需的時間呈指數(shù)級增長。例如，對于四個城市，可能只有三條可能的最短路線，但對于八個城市，最短路線解決方案可能會呈指數(shù)級增長，達到2520條。
研究人員發(fā)現(xiàn)，阿米巴可能會在一段時間內(nèi)找到一個幾乎最優(yōu)的解決方案，但這個解決方案只能隨著城市數(shù)量從4個增加到8個而線性增長。
阿米巴以恒定的速度在無定形中重新分布凝膠，并并行處理光反饋，而不是串行處理。目前，研究人員正在開發(fā)一種電子版的變形蟲，可以復(fù)制這種獨特的方式來解決這個問題。
研究人員認為，這些研究成果可能會促進新型模擬計算機的發(fā)展，從而使復(fù)雜的優(yōu)化問題能夠在線性時間內(nèi)獲得近似解。馬西奧諾在接受媒體記者采訪時表示，在用于解決N個城市旅行推銷員問題的放射狀芯片中，當(dāng)變形蟲最終找到近似解時，變形蟲的總身體面積將增加N倍。
阿米巴似乎有一個“定律”，提供凝膠物質(zhì)，在不發(fā)光的通道中勻速膨脹。然而，阿米巴如何保持近似解的質(zhì)量，即實現(xiàn)最短路徑的機制，仍然是一個未解之謎。
研究人員還預(yù)測，阿米巴可以通過制造更大的芯片來解決數(shù)百個城市的“旅行推銷員問題”，盡管這可能需要數(shù)萬個渠道。
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