Andrew Adamatzky er professor i ukonvensjonell databehandling ved University of the West of England, og gjennom sin karriere har han faktisk tatt en ukonvensjonell tilnærming til databehandling. I stedet for servere og mikrobrikker, bruker han en encellet slimform. Den hjerneløse, tilsynelatende uintelligente organismen ( Physarum polycephalum ) har blitt utnyttet for å overføre spesifikke farger mellom matvarer farget med konditorfarge, flytte en liten båt gjennom et gelmedium og til og med løse labyrinter.
Hans siste prosjekt er imidlertid kanskje det mest ukonvensjonelle av alle. I løpet av de siste årene har han og Andrew Ilachinski fra Center for Naval Analyses brukt slimformen til å gjøre noe forbløffende komplisert: designplaner for nasjonale motorveisystemer. Og hver gang, i løpet av dager, skapte formen ruter som er bemerkelsesverdig lik de faktiske systemene designet av menneskelige ingeniører.
Det viser seg at slimformen er spesielt utviklet for å gjøre en ting veldig bra: transportere næringsstoffer effektivt fra et sted til et annet. Som forskerparet forklarte i en New York Times som ble oppdatert den siste helgen, fôrer den skogbeboende organismen etter mikroskopiske næringspartikler ved å sende ut protoplasmatiske slamrør og opprettholde båndene mellom disse matkildene så effektivt som mulig.
Så Adamatzky, Ilachinski og et team av kolleger bestemte seg for å bruke denne evnen til å bestemme nøyaktig hvilke ruter som ville være mest logiske å bygge hvis man skulle utforme, for eksempel, det amerikanske Interstate Highway System fra grunnen av. Som detaljert i en artikkel som snart vil vises i tidsskriftet Complex Systems, repliserte teamet USA for formen ved å legge over en agargelrett formet som landet på toppen av et kart og plassere en matkilde (valset havre) i hver av de 20 mest folkerike storbyområdene. De gjentok eksperimentet for 13 andre geografiske områder, inkludert Brasil, Afrika og Tyskland, og repliserte det flere ganger for hvert kart.
Etter å ha lagt havren, lot de slimformen spre seg naturlig fra den største byen eller hovedstaden, og observerte hvilke ruter den bestemte som var mest effektive for transport av næringsstoffene over hele landet. Som avbildet i videoen over (viser en av de eksperimentelle forsøkene for Canada) og bildet til høyre (viser resultatene av en rettssak for USA), opprettet slamformen gjentatte ganger ruter som var påfallende lik de som ble lagt ut etter flere tiår - og noen ganger århundrer - med menneskelig prosjektering.
"Physarum er kjent for å bygge optimale transportnettverk, som minimerer avstanden til cytoplasmatisk overføring, men også spenner over så mange kilder til næringsstoffer som mulig, " sa Adamatzky til Wired i fjor. "Ideelt sett bør menneskebygde veier oppfylle de samme kriteriene."
Det ser ut til at det amerikanske motorvei systemet oppfyller de samme kriteriene, som formen skapte ruter som samsvarer med flertallet av utdanningen. I nesten alle forsøk vokste formen koblinger som korrelerer med Rute 95 fra New York til Boston og Rute 45 fra Dallas til Houston; I de fleste forsøk replikerte formen tett motorveier som spenner over de største byene i sørvest (Denver, Albuquerque, Phoenix og Los Angeles) og det østlige havbordet (rute 95 helt fra Boston til Jacksonville).
Formens design korrelerer enda tettere med Belgia, Canada og Kinas motorveisystemer, og antyder at de er mer effektive når det gjelder å minimere reiseavstanden mellom befolkningssentre og spenner over så mange tettbygde områder som mulig.
Hvorfor stemmer formen og menneskehetens rutekreasjoner sammen så godt? Forfatterne spekulerer i at fordi mange tidlige veier ble bestemt basert på forhistoriske menneskelige gangstier og dyreveier, og mange moderne motorveier på sin side er basert på disse tidlige veiene, er designprosessen vår egentlig ikke så forskjellig fra slimformen: bruk av prøving og feiling for å finne de mest praktiske stiene for reise over tid.
Eksperimentene er fascinerende - og kanskje litt skumle - på den måten de demonstrerer at tilsynelatende uintelligente livsformer kan utføre ekstremt kompliserte oppgaver. Men de antyder også potensielle applikasjoner i den virkelige verden. Adamatzky søker å utvikle metoder for å løse problemer som er billigere og enklere enn silisiumbasert databehandling, og formen har allerede blitt brukt til å løse en rekke arkane romlige matematiske problemer. Formen krever relativt lite kompetanse eller laboratorieressurser å bruke, og det er et mer bærekraftig databehandlingsalternativ enn tradisjonelle elektroniske kretsløp.
En praktisk applikasjon som umiddelbart kommer i tankene er å bruke formen til å analysere hvilke ruter som vil være mest effektive å bygge for land som ennå ikke har utviklet nasjonale motorveisystemer. De kan også brukes til å effektivt modellere ideelle veier i mye mindre skala, for eksempel et universitetscampus eller en offentlig park.
Uansett hva vi kan ende opp med å bruke den til, er en ting allerede klart: den hjerneløse slimformen er mye smartere enn vi tror.
