前沿科技之聰明細菌可改變通信網(wǎng)絡(luò)

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據(jù)《科學(xué)新聞》報道，人類工程師可以從低等的粘菌身上發(fā)現(xiàn)什么呢？答案是：可靠和經(jīng)濟高效的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)。
日本和英國研究團隊的研究人員指出，聰明的粘菌能夠按照日本鐵路系統(tǒng)分布圖來尋找食物，擁有強大的計算和移動能力，26個小時之內(nèi)可以遍布日本所有鐵路車站。有關(guān)報告發(fā)表在1月22日出版的《科學(xué)》雜志上。最近的一項實驗表明，多頭絨泡菌這種凝膠性真菌樣的霉菌可能真的能夠指引人們改進技術(shù)系統(tǒng)，如更強大的計算機和移動通信網(wǎng)絡(luò)。日本北海道大學(xué)的淳泰 羅（Atsushi Tero）和同事將燕麥片放在一個潮濕的表面上，其放置的各個點相當于東京周圍的各個城市，并讓多頭絨泡菌從中心向外生長。他們看到該粘菌進行自我組織、 向外擴散并形成一種網(wǎng)絡(luò)，其在功效、可靠性以及成本上都堪比真實世界的東京鐵路網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施。

& K; f- v, B8 g淳泰羅在報告中寫道：“有些生物以相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)形式生長，這是它們正常覓食戰(zhàn)略的一部分，并以此方式發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新食源。粘菌是一種大型、單細胞變 形蟲有機體，能夠?qū)ふ业讲灰?guī)則分布的食物來源。它可以在一個迷宮里找到最短路徑，或以高效的方式連接不同的食物陣列，而且不會出現(xiàn)故障容差，它只是很自然 地做到這一切。由于粘菌一直受到無數(shù)的進化選擇，其食性使它們更有效地形成交通和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。”
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, c8 t6 U7 N2 u- \研究人員表示，抓住了這個簡單的生物系統(tǒng)的本質(zhì)可能有益于在現(xiàn)實世界中開發(fā)自我組織結(jié)構(gòu)和有效網(wǎng)絡(luò)。他們很高興捕捉到了這種以一種有效率的方式與其食物源相連的適應(yīng)性及生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)所需要的核心機制，并將其結(jié)合到一個數(shù)學(xué)模型之中。
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* b0 q5 t2 q$ q; J8 x8 S德國馬格德堡大學(xué)的沃爾夫?qū)湢柾谝黄嚓P(guān)的論文中寫道：“這個模型利用的是網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性的動力學(xué)原理，根據(jù)這一原理可制作出性能相當于或高于現(xiàn) 實世界的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的好網(wǎng)絡(luò)。淳泰羅和同事們的研究工作為我們提供了一個形象而有說服力的例子，生物啟發(fā)純數(shù)學(xué)模型可引導(dǎo)全新高效的算法，能夠提供以生 命系統(tǒng)為基本特征的技術(shù)系統(tǒng)，應(yīng)用在計算機科學(xué)等領(lǐng)域。”
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淳泰羅和同事稱說，他們的模型能夠使無集中控制的網(wǎng)絡(luò)提高效率和降低費用，例如遠程傳感器陣列、移動自組網(wǎng)和無線網(wǎng)狀網(wǎng)頂一下