Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Амёба намекает на решение самой большой проблемы в информатике

Амёба намекает на решение самой большой проблемы в информатике
Одна маленькая амёба нашла решение задачи коммивояжера быстрее лучших алгоритмов. Что она знает такого, что не знаем мы?


Группа исследователей из токийского университета Кейо решила использовать амёбу для решения задачи коммивояжера, известной проблемы в области компьютерных наук. Задача выглядит так: представьте, что вы - коммивояжер, летающий из города в город и продающий свои товары. Вы стремитесь максимально повысить свою эффективность, чтобы заработать как можно больше денег, поэтому хотите найти кратчайший путь, который позволит вам добраться до каждого города на маршруте.
Нет простой математической формулы, чтобы найти наиболее эффективный маршрут для нашего продавца. Вместо этого, единственный способ решить проблему - это рассчитать длину каждого маршрута и посмотреть, какой из них самый короткий.
Что еще хуже, выполнение этого вычисления становится экспоненциально сложнее с увеличением количества городов на маршруте. С 4 городами есть только 3 разных маршрута для рассмотрения. Но с 6 городами появляется 360 различных маршрутов, которые необходимо рассчитать. Если у вас есть маршрут с 10 или более городами, количество возможных маршрутов исчисляется миллионами.
Это делает задачу коммивояжера одной из широкого класса проблем, которые компьютерные ученые называют «классом сложности NP». Это проблемы, которые экспоненциально усложняются очень быстро, что также включает проблемы, связанные со взломом зашифрованных систем и майнингом криптовалют. По вполне понятным причинам многие люди заинтересованы в поиске путей решения этих проблем как можно быстрее.
Решение Университета Кейо отличается от типичных алгоритмических решений, разработанных другими исследователями, потому что ученые использовали амёбу Physarum polycephalum. Physarum polycephalum – это слизь, очень простой организм, который делает две вещи: движется к еде и уходит от света. Миллионы лет эволюции сделали Physarum аномально эффективным в этих задачах.
Исследователи использовали эту эффективность для создания устройства для решения задачи коммивояжера. Они поместили амёбу в специальную камеру, заполненную каналами, и в конце каждого канала поместили немного еды. Инстинктивно амеба протягивает усики в каналы, чтобы попытаться получить еду. Однако, когда это происходит, она выключает свет в других каналах.


В данном случае каждый канал представляет город на маршруте нашего гипотетического продавца вместе с порядком посещения этого города. Когда амёба распространяется в канал, представляющий город, это влияет на вероятность того, что свет погаснет в каналах, представляющих следующие города на маршруте. Чем дальше находится этот город, тем чаще свет гаснет в этом канале.
Это может показаться окольным способом вычисления решения задачи коммивояжера, но преимущество заключается в том, что амёбе не нужно рассчитывать каждый отдельный путь, как это делают большинство компьютерных алгоритмов. Вместо этого амёба просто пассивно реагирует на условия, и сама находит наилучшее возможное решение. Это означает, что добавление новых городов для амёбы не увеличивает время, необходимое для решения проблемы.
Таким образом, амёба может решить NP-сложную задачу быстрее, чем любой из наших компьютерных алгоритмов. Как это произошло? Ученые из Кейо точно не уверены.
«Механизм, с помощью которого амёба поддерживает качество приближенного решения, то есть короткую длину маршрута, остается загадкой», - говорит ведущий автор исследования Масаси Аоно.
Но если исследователи смогут понять, как работает амёба, они смогут использовать этот прием не только для помощи коммивояжерам. Это может ускорить нашу способность решать всевозможные сложные вычислительные задачи и изменить подход к безопасности.
Эта маленькая амёба может навсегда изменить облик компьютеров.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Телескоп Уэбба добрался до точки L2

Телескоп Уэбба добрался до точки L2

НАСА сообщило, что космический телескоп Джеймса Уэбба достиг своей орбиты в 1,5 млн. км. от планеты.

Около 22:00 по московскому времени обсерватория запустила двигатели на 5 минут, чтобы достичь второй точки Лагранжа (L2), где прлучит доступ почти к половине неба в любой момент. «Уэбб, добро пожаловать домой!» заявил директор НАСА Билл Нельсон. «Мы на один шаг ближе к раскрытию тайн Вселенной. Я не могу дождаться, чтобы увидеть первые новые взгляды Уэбба на Вселенную этим летом!» В этом регионе...
25.01.22 11:18
0
0
Постоянные астероидные дожди разрушают предыдущие представления о кратерах Марса

Постоянные астероидные дожди разрушают предыдущие представления о кратерах Марса

Исследование университета Нового Кертина подтвердило, что частота столкновений астероидов, образовавших ударные кратеры на Марсе, была постоянной на протяжении последних 600 миллионов лет.

В исследовании проанализировано образование более 500 крупных марсианских кратеров с использованием алгоритма обнаружения кратеров, ранее разработанного в Кертине, который автоматически подсчитывает видимые ударные кратеры на изображении с высоким разрешением. Несмотря на предыдущие исследования, предполагающие всплески частоты столкновений с астероидами, ведущий исследователь Энтони Лагейн из Шк...
24.01.22 15:27
0
-1
Квантовые точки улучшили перовскитные солнечные панели

Квантовые точки улучшили перовскитные солнечные панели

Солнечные элементы на основе перовскита прошли долгий путь за короткое время, но продолжают совершенствоваться. Теперь инженеры добавили в рецепт слой квантовых точек, в результате чего получился более стабильный солнечный элемент с почти рекордной эффективностью.

Перовскитные материалы делают солнечные батареи эффективными по нескольким причинам. Тонкие пленки из них способны эффективно поглощать весь спектр видимого света, они недорогие в изготовлении, легкие и гибкие. Но есть загвоздка. Перовскитные солнечные элементы имеют проблемы со стабильностью и могут разрушаться в реальных условиях, а их эффективность имеет тенденцию падать в больших масштабах. В...
22.01.22 14:11
0
3
Подтверждено эксцентричное слияние черных дыр

Подтверждено эксцентричное слияние черных дыр

Ученые считают, что впервые зафиксировали слияние двух черных дыр с эксцентричными орбитами.

Открытие поможет объяснить, почему некоторые из слияний черных дыр, обнаруженных LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration, намного тяжелее, чем считалось возможным ранее. Эксцентричные (вытянутые) орбиты могут быть признаком того, что черные дыры могут неоднократно поглощать другие во время случайных столкновений в областях, густо населенных черными дырами. Ученые изучили самую массивн...
21.01.22 11:33
0
5
Скачать новые моды на Майнкрафт ПЕ на андроид

Скачать новые моды на Майнкрафт ПЕ на андроид

Скачивайте новые моды на Майнкрафт ПЕ для Андроид и разнообразьте ваш игровой процесс дополнительными мобами и блоками!

Скачивайте новые моды на Майнкрафт ПЕ для Андроид и разнообразьте ваш игровой процесс дополнительными мобами и блоками! Новые моды для Майнкрафт 2022 Мы отобрали топовые модификации и хотим вам показать самые новые моды для Minecraft PE 2022 года. Эндернит Если вам надоели текущие ресурсы и вам хочется чего-то нового, то этот аддон придет к вам на помощь. Мод добавляет в Майнкрафт ПЕ 2022 го...
27.12.21 18:11
0
0
Преимущества онлайн-записи на прием для WordPress

Преимущества онлайн-записи на прием для WordPress

Booknetic - это плагин бронирования для WordPress, предназначенный для автоматизации процесса бронирования между компаниями и клиентами.

• Ваш бизнес будет доступен для бронирования 24/7. Вы будете более доступны для своих клиентов, если сделаете свой бизнес доступным круглосуточно и без выходных. В рабочее время у клиентов нет времени на бронирование, поэтому статистика показывает, что они предпочитают бронировать вне рабочего времени. Разрешение им зарезервировать желаемое время в просматриваемом календаре будет работать для обеи...
20.12.21 21:53
0
5
Процессору Intel 4004 исполнилось 50 лет

Процессору Intel 4004 исполнилось 50 лет

В этом месяце исполняется 50 лет процессору Intel 4004, первому коммерчески доступному микропроцессору, построенному на одном кристалле. Первоначально разработанный для японского настольного калькулятора, он помог спровоцировать революцию в области персональных компьютеров.

В ноябре 1971 года в Electronic News появилась реклама с лозунгом «Объявляем новую эру в интегрированной электронике». Это ознаменовало дебют на рынке универсального программируемого процессора Intel 4004. Первоначально он был задуман в 1969 году как способ выполнения контракта с Intel на производство 12 нестандартных микросхем для инженерного прототипа калькулятора Busicom 141-PF корпорации Nipp...
21.11.21 14:22
0
5
Скачать Аддоны на Майнкрафт 1.19 и 1.19.0

Скачать Аддоны на Майнкрафт 1.19 и 1.19.0

Адонны призваны улучшить игру, добавив что-но интересное.

Скачайте лучшие Адонны для Minecraft PE 1.19 и 1.19.0, которые добавят новые возможности в игру, получите доступ к новым предметам, блокам, мобам или игровым механикам: мечи, бравл старс, больше яблок, игра в кальмара. Топовые Адонны для Майнкрафт 1.19 и 1.19.0 Мы подобрали самые интересные Адонны для Minecraft PE 1.19 и 1.19.0, которые добавят в игру много нового и необычного. С помощью адд...
05.11.21 17:49
0