单细胞的变形虫,竟然可以解决经典的计算问题

作者: Lisa Zyga

来源: 原理

发布日期: 2019-01-02

日本庆应义塾大学的研究团队发现,一种变形虫可以解决旅行推销员问题,其解决速度随城市数量增加呈线性增长,这一发现可能为新型模拟计算机的发展提供新思路。

在日本庆应义塾大学,青野真士教授领导的一个研究团队,将变形虫用来解决组合优化中的一个问题——旅行推销员问题。这个问题所说的是,给定一系列城市和每个城市之间的距离,求解这几个城市之间最短的路线,使得每个城市恰好被访问一次,且起点和终点是相同的。这是一个属于NP-困难的问题,这意味着随着城市数量的增加,计算机解决它所需要的时间呈指数级增长。

在这项新的研究中,研究人员发现,一种变形虫可以找到合理的解决旅行推销员问题的方案,并且随着“城市”数量从4到8的增加,所用的时间呈线性增长。虽然传统的计算机也可以在线性时间内找到近似解,但其算法与变形虫完全不同。科学家使用的变形虫是一种疟原虫,它重约12毫克,以燕麦片为食。实验中,研究人员把变形虫放在星形薄片的中心,这是一种圆形的薄片,有64个狭窄的通道向外突出。

为了对旅行推销员问题进行建模,星形薄片中的每个通道代表推销员路线上的一个有序的城市。将变形虫引向最优或接近最优解决方案的关键在于控制光线。为了做到这一点,研究人员使用了一种神经网络模型,在这种模型中,系统每隔六秒钟就会更新被照亮的通道。这个模型以几种方式确保了变形虫找到旅行推销员问题的有效解决方案。

UUID: 55d94e6f-39ed-4322-8eba-8a4471d26ca9

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/原理公众号-pdf2txt/2019年/2019-01-02_单细胞的变形虫,竟然可以解决经典的计算问题.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0036 元