Ο Andrew Adamatzky είναι καθηγητής στον τομέα της μη συμβατικής πληροφορικής στο Πανεπιστήμιο της Δυτικής Αγγλίας και καθ 'όλη τη διάρκεια της καριέρας του έχει κάνει μια ασυνήθιστη προσέγγιση στον τομέα της πληροφορικής. Αντί των εξυπηρετητών και των μικροτσίπ, χρησιμοποιεί ένα καλούπι μύτης μονοκύτταρου. Ο μη εγκεφαλικός, φαινομενικά άγνωστος οργανισμός ( Physarum polycephalum ) έχει αξιοποιηθεί για να μεταφέρει συγκεκριμένα χρώματα ανάμεσα σε τρόφιμα βαμμένα με χρωματισμό τροφίμων, να μετακινήσει ένα μικρό σκάφος μέσω μέσου πηκτώματος και ακόμη και να επιλύσει λαβύρινθους.
Το τελευταίο του έργο, ωστόσο, είναι ίσως το πιο ασυνήθιστο από όλα. Τα τελευταία χρόνια, ο ίδιος και ο Andrew Ilachinski του Κέντρου Ναυτικών Αναλύσεων χρησιμοποίησαν το καλούπι λάσπης για να κάνουν κάτι εκπληκτικά πολύπλοκο: σχεδιαστικά σχέδια για εθνικά συστήματα αυτοκινητοδρόμων. Και κάθε φορά, μέσα σε λίγες μέρες, το καλούπι δημιούργησε διαδρομές που είναι εντυπωσιακά παρόμοιες με τα πραγματικά συστήματα που σχεδιάζονται από τους ανθρώπινους μηχανικούς.
Το καλούπι λάσπης, όπως φαίνεται, εξελίσσεται ειδικά για να κάνει ένα πράγμα πολύ καλά: μεταφέρει αποτελεσματικά τα θρεπτικά συστατικά από τη μια θέση στην άλλη. Όπως εξήγησε το ζευγάρι των ερευνητών σε New York Times το προηγούμενο Σαββατοκύριακο, ο οργανισμός των δασών ζωοτροφών για τα μικροσκοπικά θρεπτικά σωματίδια με την αποστολή πρωτοπλασμικών σωλήνων λάσπης και τη διατήρηση των δεσμών μεταξύ αυτών των πηγών τροφίμων όσο το δυνατόν αποτελεσματικότερα.
Έτσι, ο Adamatzky, ο Ilachinski και μια ομάδα συναδέλφων αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν αυτή την ικανότητα για να καθορίσουν ακριβώς ποιες διαδρομές θα ήταν πιο λογικές για να οικοδομήσουμε εάν σχεδίαζαν, για παράδειγμα, το αμερικανικό διακρατικό σύστημα εθνικών οδών από το μηδέν. Όπως αναλύεται σε ένα άρθρο που σύντομα θα εμφανιστεί στο περιοδικό Complex Systems, η ομάδα αντιπροσώπευσε τις Ηνωμένες Πολιτείες για το καλούπι, επικαλύπτοντας ένα πιάτο με πηκτή από άγαρ σε σχήμα χάρτου και τοποθετώντας μια πηγή τροφής από τις 20 πολυπληθέστερες μητροπολιτικές περιοχές. Επανέλαβαν το πείραμα για 13 άλλες γεωγραφικές περιοχές, συμπεριλαμβανομένης της Βραζιλίας, της Αφρικής και της Γερμανίας, και την επανέλαβαν πολλές φορές για κάθε χάρτη.
Μετά την τοποθέτηση της βρώμης, άφησαν το χυμό λάσπης να εξαπλωθεί φυσικά από τη μεγαλύτερη πόλη ή πρωτεύουσα και διαπίστωσε ποιες διαδρομές που καθορίστηκαν ήταν οι πιο αποτελεσματικές για τη μεταφορά των θρεπτικών συστατικών σε ολόκληρη τη χώρα. Όπως απεικονίζεται στο παραπάνω βίντεο (που δείχνει μία από τις πειραματικές δοκιμές για τον Καναδά) και την εικόνα στα δεξιά (παρουσιάζοντας τα αποτελέσματα μιας δίκης για τις Ηνωμένες Πολιτείες), το χοντροειδές καλούπι επανειλημμένα δημιούργησε διαδρομές που ήταν εντυπωσιακά παρόμοιες με εκείνες που είχαν τεθεί από δεκαετίες - και μερικές φορές αιώνες - της ανθρώπινης μηχανικής.
"Το Physarum είναι γνωστό για την κατασκευή βέλτιστων δικτύων μεταφοράς, τα οποία ελαχιστοποιούν την απόσταση από τη κυτταροπλασματική μεταφορά αλλά και να καλύπτουν όσο το δυνατόν περισσότερες πηγές θρεπτικών ουσιών", δήλωσε ο Adamatzky στην Wired πέρυσι. "Ιδανικά, οι δρόμοι που κατασκευάζονται από ανθρώπους πρέπει να πληρούν τα ίδια κριτήρια."
Πράγματι, φαίνεται ότι το αμερικανικό Διακρατικό Σύστημα Αυτοκινητοδρόμων πληροί τα ίδια κριτήρια, καθώς το καλούπι δημιούργησε διαδρομές που ταιριάζουν με την πλειοψηφία των αλληλεπιδράσεων. Σε σχεδόν κάθε δοκιμή, το καλούπι αύξησε συνδέσμους που συσχετίζονται με τη διαδρομή 95 από τη Νέα Υόρκη στη Βοστώνη και τη διαδρομή 45 από το Ντάλας στο Χιούστον. Στις περισσότερες δοκιμές, η μούχλα έχει αναπαράγει τους αυτοκινητόδρομους που κυριαρχούν στις μεγάλες πόλεις του νοτιοδυτικού (Ντένβερ, Αλμπουκέρκε, Φοίνιξ και Λος Άντζελες) και στην ανατολική ακτή (Route 95 σε όλη τη διαδρομή από τη Βοστώνη μέχρι το Τζάκσονβιλ).
Τα σχέδια της μούχλας συσχετίζονται ακόμη περισσότερο με τα συστήματα αυτοκινητοδρόμων του Βελγίου, του Καναδά και της Κίνας, υποδεικνύοντας ότι αυτά είναι πιο αποτελεσματικά όσον αφορά την ελαχιστοποίηση της απόστασης μεταξύ των πληθυσμιακών κέντρων και την κάλυψη όσο το δυνατόν περισσότερων πυκνοκατοικημένων περιοχών.
Γιατί οι δημιουργίες της μούχλας και της ανθρωπότητας ταιριάζουν τόσο κοντά; Οι συγγραφείς υποθέτουν ότι, επειδή πολλοί πρόωροι δρόμοι καθορίστηκαν με βάση τα προϊστορικά ανθρώπινα μονοπάτια και τα μονοπάτια των ζώων και πολλοί σύγχρονοι αυτοκινητόδρομοι με τη σειρά τους βασίζονται σε αυτούς τους πρόωρους δρόμους, η διαδικασία σχεδιασμού μας δεν είναι τόσο διαφορετική από την καλουπία του λάσπη: χρησιμοποιώντας δοκιμές και λάθη για να βρείτε τα πιο βολικά μονοπάτια για ταξίδια με την πάροδο του χρόνου.
Τα πειράματα είναι συναρπαστικά - και ίσως λίγο ανατριχιαστικά - με τον τρόπο που αποδεικνύουν ότι οι φαινομενικά αδιάφορες μορφές ζωής μπορούν να επιτελούν εξαιρετικά πολύπλοκες εργασίες. Αλλά υπονοούν επίσης πιθανές εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο. Ο Adamatzky επιδιώκει να επινοήσει μέσα επίλυσης προβλημάτων που είναι φθηνότερα και απλούστερα από τον υπολογισμό με βάση το πυρίτιο και το καλούπι έχει ήδη χρησιμοποιηθεί για την επίλυση ενός αριθμού προβληματικών μαθηματικών χωρικών προβλημάτων. Το καλούπι απαιτεί σχετικά μικρή εξειδίκευση ή εργαστηριακούς πόρους για χρήση και είναι μια πιο βιώσιμη επιλογή υπολογιστών από τα παραδοσιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα.
Μια πρακτική εφαρμογή που έρχεται αμέσως στο μυαλό χρησιμοποιεί το καλούπι για να αναλύσει ποιες διαδρομές θα ήταν πιο αποτελεσματικές για την κατασκευή για χώρες που δεν έχουν ακόμη αναπτύξει εθνικά συστήματα αυτοκινητοδρόμων. Θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να μοντελοποιηθούν αποτελεσματικά τα ιδανικά μονοπάτια σε πολύ μικρότερη κλίμακα, όπως η πανεπιστημιούπολη ή το δημόσιο πάρκο.
Ανεξάρτητα από το τι μπορούμε να καταλήξουμε να το χρησιμοποιήσουμε, ένα πράγμα είναι ήδη σαφές: το μυαλοειδές καλούπι βλέννας είναι πολύ πιο έξυπνο από όσο νομίζουμε.
