Британцы обратились к плесени за помощью в планировании дорог

Британские ученые предложили новый способ планирования сети дорог, который использует плесень. Статья ученых появится в журнале International Journal of Bifurcation and Chaos, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Задача о построении оптимальной дорожной сети в самой общей формулировке звучит следующим образом: фиксированные города на карте необходимо соединить сетью дорог так, чтобы суммарная длина дорог была минимальной и от любого города можно было проехать к любому другому (иначе оптимальный вариант - вообще не строить дорог).

Данная задача в силу практической важности является предметом пристального внимания со стороны как теоретиков, так и прикладников. В рамках нового исследования британские специалисты по нестандартным вычислительным машинам предложили использовать для создания дорог обычную плесень вида Physarum polycephalum.

Для этого они отметили кукурузными хлопьями на миниатюрной карте Великобритании крупные города.

Затем карту поместили в питательную среду и в районе Лондона расположили колонию P. polycephalum. Размножаясь, этот вид протянул "щупальца" к другим населенным пунктам, представленным хлопьями, стараясь при этом минимизировать длину "щупалец", чтобы быстрее и эффективнее добраться до еды.

Полученная структура колонии во многих местах оказалась очень похожей на существующую сеть дорог. При этом, однако, обнаружились и отличия - в некоторых местах мнение плесени разошлось с мнением дорожных инженеров.

Ученые полагают, что новый способ позволит достаточно быстро и эффективно рассчитывать оптимальную структуру дорог. В настоящее время исследователи планируют провести опыт, несколько усложнив задачу, в частности, добавив рельеф карте, чтобы решать задачу, наиболее приближенную к действительности.