Wiskundemeisjes

Slijmzwammen en netwerken

Gisteren keek ik Nieuwslicht en daar zag ik iets leuks: slijmzwammen blijken heel efficiënt netwerken te kunnen maken!

Een groep Japanse en Britse wetenschappers deed een leuk experiment met slijmzwammen. Ze legden hoopjes havervlokken in een opstelling neer in een patroon dat overeenkomt met de ligging van steden rond Tokio. De slijmzwam maakte vanzelf een netwerk om bij al dat eten te kunnen komen. En wat bleek: het netwerk dat ontstond lijkt in een aantal opzichten op het bestaande spoornet rond Tokio, en het blijkt nog net wat efficiënter te zijn. Efficiënt betekent hier: de totale lengte van alle verbindingen is klein, elke twee hoopjes voedsel hebben gemiddeld een kleine afstand tot elkaar, en het verbreken van een verbinding kan goed opgevangen worden. Een mooie oplossing voor een optimalisatieprobleem dus.

In de uitzending van Nieuwslicht kun je de zwam zien uitbreiden. Het (korte) fragment zit in de nieuwsflits na het onderwerp klimaat.

Hier en hier kun je meer lezen en nog wat andere plaatjes vinden.

4 reacties op “Slijmzwammen en netwerken”

1. Martine:
   Friday 29 January 2010 om 14:40

   Interessant zeg! Het fragment zit trouwens na 6:40. De link doet het bij mij niet, ik krijg gewoon de homepage van uitzendinggemist. Gelukkig kun je het wel vinden bij programma’s en dan Nieuwslicht.

2. Lucas:
   Friday 29 January 2010 om 19:33

   Ik had het toevallig al ergens op het web gelezen, maar dit is inderdaad een interessant onderzoek!
   Ik vraag me af, wat dat nou eigenlijk zegt over onze huidige kennis van wiskunde en informatica: problemen als de reizende handelaar kennen geen efficiente oplossingen, en een slijmzwam kan het probleem beter oplossen dan de architecten van het metro-systeem van Tokyo! Waarom is het splijtzwam algorithtme zo veel efficiënter dan wat de knapste computerkoppen in de wereld presteren?

3. Marco:
   Friday 29 January 2010 om 21:14

   @Lucas, natuurlijk zijn al die architecten en informatici ook niet dom. Ten eerste kennen problemen als het handelsreizigersprobleem wel degelijk redelijke benaderingsmethoden, waarmee je dan niet de allerbeste oplossing vindt, maar wel eentje waarmee je dicht in de buurt komt. Dat is met deze zwammen waarschijnlijk niet anders.
   Ten tweede wordt hier een oplossing voor een kant-en-klaar probleem (de havervlokken) vergeleken met een metrosysteem dat waarschijnlijk lijn voor lijn naar aanleiding van de op dat moment bestaande behoeften en mogelijkheden is bedacht en ontwikkeld.
   Niet zo lang geleden is berekend wat een goed snelwegennet voor Nederland zou zijn. Is het verbazingwekkend dat het resultaat daarvan veel beter was dan wat er nu ligt? Toch gaan we niet alle snelwegen opheffen en nieuwe aanleggen.

   Aan de andere kant is er wel degelijk iets dat deze zwammen hebben dat een computer niet heeft: alle cellen zijn tegelijk lokaal iets aan het optimaliseren. Het aantal cellen is enorm, de processor in je computer is maar in z’n eentje (of 2 of 4 tegenwoordig).

   Er valt wel degelijk iets te leren van deze zwammen. Niet hoe je een computer moet programmeren of een algoritme moet verbeteren, maar misschien wel hoe je dingen beter kan doen zonder computer. En natuurlijk hoe mooi de natuur in elkaar zit.

4. HJ:
   Friday 1 October 2010 om 10:06

   Volgens mij heeft dit onderzoek een IG-Nobel prijs gewonnen. Ook gelauwerd een Nederlands team over achtbanen en astma.
   http://www.volkskrant.nl/binnenland/article1424925.ece/Achtbaan_tegen_astma_Nederlanders_krijgen_IG-Nobel
   Alle prijswinnaars proficiat!

Plaats een reactie