Ученые из Новгородского государственного университета (НовГУ) успешно обучили слизевика Physarum polycephalum, организм, лишенный мозга, решать сложную задачу Штейнера для четырех точек. Эта задача, требующая нахождения оптимальной сети для соединения заданных точек, оказалась вызовом даже для современных искусственных интеллектов из-за большого количества переменных.
Слизевик, или миксомицет, представляет собой уникальный одноклеточный организм, который, несмотря на отсутствие нервной системы, демонстрирует удивительные способности к адаптации и решению задач. Его стремление к максимальной экономии ресурсов позволяет ему находить кратчайшие пути между источниками пищи, что делает его объектом интереса не только для биологов, но и для инженеров, исследующих возможности создания самоорганизующихся сетей и «живых» компьютеров.
Исследователи поставили перед слизевиком задачу Штейнера – поиск самой короткой сети, соединяющей четыре точки, где простое соединение по периметру или диагонали не является оптимальным решением. Эта проблема относится к классу NP-трудных, что подразумевает необходимость перебора огромного числа вариантов для ее идеального решения, пишет Газета.Ru.
В ходе эксперимента слизевика стимулировали слабыми электрическими разрядами (0.5 вольта) и пищей. На специально созданной арене с четырьмя точками, каждая из которых была оборудована электродом и пищей, животное обучали. Подавая ток короткими импульсами, ученые наблюдали, как слизевик начал формировать сеть, соединяющую стимулы.
В итоге организм нашел конфигурацию, соответствующую оптимальному решению задачи Штейнера. Контрольные группы, где ток отсутствовал или был слишком сильным, не показали такого целенаправленного роста.
Эти результаты приближают нас к использованию биологического интеллекта для решения сложных инженерных и математических проблем, особенно тех, которые требуют обработки большого объема данных и поиска оптимальных решений.
Ранее российские учёные создали платформу, учитывающую эмоции в диалоге.