Andrew Adamatzky est professeur d'informatique non conventionnelle à l'université de l'ouest de l'Angleterre. Au cours de sa carrière, il a en effet adopté une approche informatique non conventionnelle. Au lieu de serveurs et de puces, il utilise une moisissure visqueuse unicellulaire. Physarum polycephalum, un organisme sans cervelle et apparemment sans intelligence, a été mis au service du transfert de couleurs spécifiques entre des aliments teints avec du colorant alimentaire, du déplacement d'un petit bateau dans un milieu gel et même la résolution de labyrinthes.
Son dernier projet, cependant, est peut-être le plus non conventionnel de tous. Au cours des dernières années, lui et Andrew Ilachinski, du Centre for Naval Analyses, ont utilisé la moisissure visqueuse pour réaliser une tâche étonnamment compliquée: la conception de systèmes de routes nationales. Et chaque fois, en quelques jours, le moule a créé des itinéraires remarquablement similaires aux systèmes réels conçus par des ingénieurs humains.
Il s’avère que la moisissure visqueuse a été spécialement conçue pour faire très bien une chose: transporter efficacement les nutriments d’un endroit à un autre. Comme le couple de chercheurs l’a expliqué dans un éditorial du New York Times le week-end dernier, l’organisme forestier cherche des particules microscopiques de nutriments en envoyant des tubes protoplasmiques de boue et en maintenant les liens entre ces sources de nourriture aussi efficacement que possible.
Adamatzky, Ilachinski et une équipe de collègues ont donc décidé d’utiliser cette possibilité pour déterminer avec précision les itinéraires les plus logiques à construire s’ils concevaient, par exemple, le réseau routier américain entre États. Comme détaillé dans un article qui paraîtra bientôt dans la revue Complex Systems, l’équipe a répliqué le moule aux États-Unis en superposant un plat en gel-agar en forme de pays sur une carte et en plaçant une source de nourriture (flocons d’avoine) dans chaque moule. des 20 régions métropolitaines les plus peuplées. Ils ont répété l'expérience pour 13 autres zones géographiques, dont le Brésil, l'Afrique et l'Allemagne, et l'ont reproduite plusieurs fois pour chaque carte.
Après avoir placé l'avoine, ils ont laissé la moisissure visqueuse se propager naturellement à partir de la plus grande ville ou de la capitale, et ont observé les itinéraires déterminés par celui-ci qui étaient les plus efficaces pour transporter les éléments nutritifs à travers le pays. Comme illustré dans la vidéo ci-dessus (montrant l'un des essais expérimentaux pour le Canada) et l'image ci-contre (montrant les résultats d'un essai pour les États-Unis), la moisissure visqueuse a créé à plusieurs reprises des itinéraires remarquablement similaires à ceux présentés par des décennies - et parfois des siècles - d'ingénierie humaine.
«Physarum est réputé pour la construction de réseaux de transport optimaux, qui minimisent la distance de transfert cytoplasmique mais couvrent autant de sources de nutriments que possible», a déclaré Adamatzky à Wired l'année dernière. "Idéalement, les routes construites par l'homme devraient répondre aux mêmes critères."
En effet, il semble que le réseau routier inter-États américain remplisse les mêmes critères, car le moule a créé des itinéraires qui correspondent à la majorité des autoroutes. Dans presque tous les essais, la moisissure a développé des liens en corrélation avec la route 95 de New York à Boston et la route 45 de Dallas à Houston; Dans la plupart des essais, le moule a reproduit étroitement des routes qui couvrent les principales villes du sud-ouest (Denver, Albuquerque, Phoenix et Los Angeles) et la côte est (route 95 allant de Boston à Jacksonville).
Les conceptions du moule sont en corrélation encore plus étroite avec les réseaux routiers de la Belgique, du Canada et de la Chine, ce qui suggère que ceux-ci sont plus efficaces en termes de réduction de la distance parcourue entre les centres de population et couvrant autant de zones densément peuplées que possible.
Pourquoi les créations de parcours du moule et de l'humanité se marient-elles si étroitement? Les auteurs supposent que, parce que de nombreuses premières routes ont été déterminées sur la base de sentiers de randonnée préhistoriques et d'animaux, et que de nombreuses autoroutes modernes sont à leur tour basées sur ces routes anciennes, notre processus de conception n'est vraiment pas si différent de celui de la moisissure visqueuse: utiliser des essais et des erreurs trouver les chemins les plus pratiques pour voyager dans le temps.
Les expériences sont fascinantes - et peut-être un peu effrayantes - dans la façon dont elles démontrent que des formes de vie apparemment non intelligentes peuvent effectuer des tâches extrêmement compliquées. Mais ils suggèrent également des applications potentielles dans le monde réel. Adamatzky cherche à concevoir des moyens de résolution de problèmes moins coûteux et plus simples que l’informatique à base de silicium. Ce moule a déjà été utilisé pour résoudre un certain nombre de problèmes mathématiques spatiaux obscurs. L'utilisation de ce moule nécessite relativement peu d'expertise ou de ressources de laboratoire et constitue une option informatique plus durable que les circuits électroniques traditionnels.
L’une des applications pratiques qui me viennent immédiatement à l’esprit est l’utilisation du moule pour analyser les itinéraires les plus efficaces pour les pays qui n’ont pas encore développé de réseaux routiers nationaux. Ils pourraient également être utilisés pour modéliser efficacement des sentiers idéaux à une échelle beaucoup plus petite, comme un campus universitaire ou un parc public.
Quoi qu’il en soit, une chose est déjà claire: la moisissure visqueuse sans cerveau est beaucoup plus intelligente que nous le pensons.
