Andrew Adamatzky er professor i ukonventionel computing ved University of the West of England, og gennem hele sin karriere har han faktisk taget en utraditionel tilgang til computing. I stedet for servere og mikrochips bruger han en enkeltcelle slimform. Den hjerneløse, tilsyneladende uintelligente organisme ( Physarum polycephalum ) er blevet udnyttet for at overføre specifikke farver mellem fødevarer, der er farvet med madfarve, flytte en lille båd gennem et gelmedium og endda løse labyrinter.
Hans seneste projekt er dog måske det mest ukonventionelle af alle. I løbet af de sidste flere år har han og Andrew Ilachinski fra Center for Naval Analyser brugt slimformen til at gøre noget forbløffende kompliceret: Designplaner for nationale motorvejsystemer. Og hver gang inden for dage skabte formen ruter, der bemærkelsesværdigt ligner de faktiske systemer designet af menneskelige ingeniører.
Det viser sig, at slimformen er specifikt udviklet til at gøre en ting meget godt: transport af næringsstoffer effektivt fra det ene sted til det andet. Som forskerparet forklarede i en New York Times, der blev opdateret den sidste weekend, foder den skovbeboende organisme efter mikroskopiske næringsstofpartikler ved at sende protoplasmatiske slanger med slange og opretholde forbindelserne mellem disse fødevarekilder så effektivt som muligt.
Så Adamatzky, Ilachinski og et team af kolleger besluttede at bruge denne evne til at bestemme nøjagtigt, hvilke ruter der ville være mest logiske at bygge, hvis man designer, siger, det amerikanske Interstate Highway System fra bunden. Som beskrevet i en artikel, der snart vises i tidsskriftet Complex Systems, replikerede teamet USA for formen ved at lægge en agargel-skål formet som landet på toppen af et kort og placere en fødekilde (valset havre) i hver af de 20 mest befolkede storbyområder. De gentog eksperimentet for 13 andre geografiske områder, herunder Brasilien, Afrika og Tyskland, og gentog det flere gange for hvert kort.
Efter at haverne var placeret, lod de slimformen sprede sig naturligt fra den største by eller hovedstad og observerede, hvilke ruter den bestemte var mest effektive til transport af næringsstoffer over hele landet. Som afbildet i videoen ovenfor (viser en af de eksperimentelle forsøg for Canada) og billedet til højre (viser resultaterne af en prøve for De Forenede Stater), skabte slimformen gentagne gange ruter, der var markant svarende til dem, der blev lagt ud i årtier - og undertiden århundreder - med menneskelig ingeniørarbejde.
”Physarum er kendt for at opbygge optimale transportnetværk, der minimerer afstanden til cytoplasmatisk overførsel, men også spænder over så mange kilder til næringsstoffer som muligt, ” fortalte Adamatzky til Wired sidste år. ”Ideelt set skal menneskeskabte veje opfylde de samme kriterier.”
Det ser ud til, at det amerikanske hovedvejssystem i USA opfylder de samme kriterier, da de skimmel, der skabte ruter, der svarer til de fleste mellemstaters, er. I næsten ethvert forsøg voksede formen forbindelser, der korrelerer med rute 95 fra New York til Boston og rute 45 fra Dallas til Houston; I de fleste forsøg replikerede formen tæt motorveje, der spænder over de største byer i sydvest (Denver, Albuquerque, Phoenix og Los Angeles) og den østlige kystplade (rute 95 hele vejen fra Boston til Jacksonville).
Formens design korrelerer endnu tættere med Belgien, Canada og Kinas motorvejsystemer, hvilket antyder, at de er mere effektive med hensyn til at minimere rejseafstanden mellem befolkningscentre og spænde over så mange tæt befolkede områder som muligt.
Hvorfor stemmer formen og menneskehedens rutekreationer så tæt sammen? Forfatterne spekulerer i, at fordi mange tidlige veje blev bestemt ud fra forhistoriske menneskelige gangstier og dyrestier, og mange moderne motorveje på sin side er baseret på disse tidlige veje, er vores designproces virkelig ikke så forskellig fra slimformen: ved hjælp af prøve og fejl at finde de mest praktiske stier til rejser over tid.
Eksperimenterne er fascinerende - og måske lidt uhyggelige - på den måde de demonstrerer, at tilsyneladende uintelligente livsformer kan udføre ekstremt komplicerede opgaver. Men de antyder også mulige applikationer i den virkelige verden. Adamatzky søger at udtænke midler til problemløsning, der er billigere og enklere end siliciumbaseret computing, og formen er allerede blevet brugt til at løse en række arkane rumlige matematiske problemer. Formen kræver relativt lidt ekspertise eller laboratorieressourcer at bruge, og det er en mere bæredygtig computermulighed end traditionelle elektroniske kredsløb.
En praktisk anvendelse, der øjeblikkeligt kommer til at tænke på, er at bruge formen til at analysere, hvilke ruter der ville være mest effektive at bygge for lande, der endnu ikke har udviklet nationale motorvejsystemer. De kan også bruges til effektivt at modellere ideelle stier i meget mindre skala, såsom et universitetscampus eller en offentlig park.
Uanset hvad vi muligvis ender med at bruge den til, er en ting allerede klar: den hjerneløse slimform er meget smartere end vi tror.
