受粘液模具觅食启发的算法
2022-07-22 04:12:38
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导读 大自然为计算机科学家开发搜索算法和以尽可能少的计算能力解决复杂问题的方式提供了很多启发。蚂蚁殖民地,蜂箱,蝙蝠狩猎以及现在的粘菌模
大自然为计算机科学家开发搜索算法和以尽可能少的计算能力解决复杂问题的方式提供了很多启发。蚂蚁殖民地,蜂箱,蝙蝠狩猎以及现在的粘菌模制觅食都可以用作构建算法的模型。
爱尔兰都柏林都柏林大学学院的Anthony Brabazon和Sean McGarraghy在《国际创新计算与应用杂志》上发表的文章解释了地球上99.5%的生物如何缺乏神经元,尽管我们作为神经元,却被证明是成功的故事生物,可能会异想天开地认为是一种缺陷。几百万年来已经相当成功的一组生物是所谓的粘菌霉菌。该术语是实际上不相关的几种不同生物体的非正式名称。它们不是霉菌,而是可以像单个细胞一样自由生活的生物,但是在某些条件下会形成相互交流的聚集体,就像它们是多细胞生殖结构一样。
研究小组解释说,由单个变形虫的聚集体形成的浆状粘液霉菌多头cephal(Physarum polycephalum)将自身包裹在薄膜中,并且可以充当单个生物体。研究人员解释了“灵感是如何从觅食行为中提取出来的,从而开发出用于图形优化的算法。” 他们报告了可以开发的算法示例,并就未来的研究如何利用这些益处并最大程度地减少限制提出了建议。
当然,粘液霉菌本身尽管缺乏神经元,却一直在进行化学计算,您可能会说。因此,从某种意义上说,在算法中对其行为进行建模是一个很好的基础。
“当然,”研究小组承认,“同样重要的是,已开发的算法非常简化地表示了多头斑霉菌和其他粘液霉菌在现实世界中的觅食行为(未完全理解),并且未来的生物学研究无疑与此有关。生物将开辟新的调查渠道。”
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