Andrew Adamatzky adalah seorang profesor dalam Pengkomputeran Unconventional di University of the West England, dan sepanjang kariernya, dia memang telah mengambil pendekatan yang tidak konvensional untuk pengkomputeran. Daripada pelayan dan mikrocip, dia menggunakan acuan lendir bersel satu. Organisma yang tidak menyeramkan ( Physarum polycephalum ) telah dimanfaatkan untuk memindahkan warna-warna tertentu antara makanan yang dicelupkan dengan pewarna makanan, memindahkan bot kecil melalui medium gel dan bahkan menyelesaikan mazes.
Projek terbarunya, walaupun, mungkin yang paling tidak konvensional dari semua. Sepanjang beberapa tahun yang lalu, dia dan Andrew Ilachinski dari Pusat Analisis Laut telah menggunakan acuan lendir itu untuk melakukan sesuatu yang rumit: rancangan reka bentuk untuk sistem lebuh raya negara. Dan setiap kali, dalam beberapa hari, acuan mencipta laluan yang sangat mirip dengan sistem sebenar yang direka oleh jurutera manusia.
Acuan lendir, ternyata, secara khusus berkembang untuk melakukan satu perkara dengan sangat baik: efisien mengangkut nutrien dari satu lokasi ke tempat lain. Seperti yang dijelaskan oleh pasangan penyelidik di New York Times pada hujung minggu lalu, organisma yang hidup di hutan memakan zarah-zarah nutrien mikroskopik dengan menghantar tiub protoplasmik lendir dan mengekalkan hubungan antara sumber makanan ini secepat mungkin.
Oleh itu, Adamatzky, Ilachinski dan sekumpulan rakan sekerja memutuskan untuk menggunakan keupayaan ini untuk menentukan laluan yang mana akan menjadi yang paling logik untuk dibina jika ada yang mereka bentuk, katakan, Sistem Lebuhraya Interstate AS dari awal. Seperti yang terperinci dalam satu artikel yang akan segera muncul dalam Sistem Kompleks jurnal, pasukan itu menyalin semula Amerika Syarikat untuk acuan dengan melapisi hidangan agar gel berbentuk seperti negara di atas peta dan meletakkan sumber makanan (gulung bergulung) di setiap daripada 20 kawasan metropolitan paling ramai. Mereka mengulangi percubaan untuk 13 kawasan geografi yang lain, termasuk Brazil, Afrika dan Jerman, dan direplikasi beberapa kali untuk setiap peta.
Setelah meletakkan oat, mereka membiarkan acuan lendir itu tersebar secara semula jadi dari bandar atau modal terbesar, dan memerhatikan apa laluan yang ditetapkan adalah paling efisien untuk mengangkut nutrien di seluruh negara. Seperti yang ditunjukkan dalam video di atas (menunjukkan salah satu percubaan percubaan untuk Kanada) dan imej ke kanan (menunjukkan hasil percubaan untuk Amerika Syarikat), acuan lendir berulang kali mencipta laluan yang sangat mirip dengan yang dibentangkan oleh dekad-dan kadang kala abad-kejuruteraan manusia.
"Physarum terkenal dalam membina rangkaian pengangkutan yang optimum, yang meminimumkan jarak pemindahan cytoplasmic tetapi juga merangkumi sumber nutrien yang mungkin, " kata Adamatzky kepada Wired pada tahun lepas. "Idealnya, jalan yang dibina oleh manusia sepatutnya memenuhi kriteria yang sama."
Sesungguhnya, sistem Lebuhraya Interstate AS tidak memenuhi kriteria yang sama, kerana acuan mencipta laluan yang sepadan dengan majoriti antara negeri. Di hampir setiap percubaan, acuan menjadi pautan yang menghubungkan dengan Route 95 dari New York ke Boston dan Route 45 dari Dallas ke Houston; Dalam kebanyakan percubaan, acuan berulang rapat dengan lebuh raya yang merangkumi bandar-bandar utama barat daya (Denver, Albuquerque, Phoenix dan Los Angeles) dan pesisir timur (Route 95 sepanjang perjalanan dari Boston ke Jacksonville).
Reka-bentuk acuan berkait rapat dengan sistem lebuh raya Belgium, Kanada dan China, yang menunjukkan bahawa mereka lebih cekap dari segi meminimumkan jarak perjalanan di antara pusat-pusat penduduk dan merangkumi kawasan padat penduduk yang mungkin.
Kenapa ciptaan laluan acuan dan manusia sejajar rapat? Penulis membuat spekulasi bahawa, kerana banyak jalan awal ditentukan berdasarkan laluan pejalan kaki manusia dan jejak haiwan prasejarah, dan banyak lebuh raya moden pula berdasarkan jalan-jalan awal ini, proses reka bentuk kami tidak begitu berbeza daripada acuan lendir: menggunakan percubaan dan kesilapan untuk mencari jalan yang paling mudah untuk perjalanan sepanjang masa.
Eksperimen-persoalannya menarik-dan mungkin sedikit menyeramkan-dalam cara mereka menunjukkan bahawa bentuk kehidupan yang tidak jelas dapat melakukan tugas-tugas yang sangat rumit. Tetapi mereka juga memberi petunjuk kepada aplikasi yang berpotensi di dunia nyata. Adamatzky bertujuan untuk menghasilkan cara penyelesaian masalah yang lebih murah dan lebih mudah daripada pengkomputeran berasaskan silikon, dan acuan telah digunakan untuk menyelesaikan beberapa masalah matematik spasial yang rumit. Acuan memerlukan sedikit kepakaran atau sumber makmal untuk digunakan, dan ia merupakan pilihan pengkomputeran yang lebih mampan daripada litar elektronik tradisional.
Satu aplikasi praktikal yang segera diingat menggunakan acuan untuk menganalisis laluan mana yang paling efisien untuk membina bagi negara-negara yang belum membangun sistem lebuh raya nasional. Mereka juga boleh digunakan untuk memodelkan laluan yang ideal pada skala yang lebih kecil, seperti kampus kolej atau taman awam.
Terlepas dari apa yang kita mungkin gunakan untuknya, satu perkara sudah jelas: acuan lendir yang tidak elok jauh lebih bijak daripada yang kita fikirkan.
