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活蟹群构建计算机

发布时间:2020-01-14 20:04:59 阅读: 来源:金属丝厂家

如果说仿生是技术模拟自然过程的话,那么这里有个恰恰相反的例子:日本神户大学的研究人员试验借用螃蟹来构建一台电脑。他们将成群的工兵蟹放置在一个有几何形状障碍的环境中,让它们模拟逻辑门。也就是说,研究人员借助螃蟹再现了计算机的基本操作。

实验用的螃蟹是一种工兵蟹,它们集成大群生活在泻湖环境。它们移动时蜂拥而上,没有明显的领头蟹。走在蟹群边缘的螃蟹则表现出领导素质,让蟹保持群集,作为有凝聚力的整体向一个方向移动。

走在蟹群内部的螃蟹则随大流,跟着邻近的螃蟹,后者又跟着它的左右,而大家都随着走在边缘的领头蟹。

有趣的是,工兵蟹过一定的时间会轮换角色。领头蟹从边缘回到蟹群内部,而内部的螃蟹转到外部,充当引领的角色。

蟹群行进的方向和速度受制于外界刺激,比如食蟹鸟群带来的阴影。但蟹群或多或少总保持着群体移动,不管当时由哪些蟹带队。

当2组螃蟹在运动中相遇,它们往往通过合并而妥协,并继续向一个融合两组速度的方向行进,这里就有计算的用武之地。研究人员搭建了一个渠道系统,让螃蟹在这样的环境下穿行,就像流经电脑的电子流一样。研究人员使用一组40只真正的工兵蟹进行实验,还采用在头顶投下假鸟阴影等“诡计”,试图引导螃蟹像一个逻辑门那样活动。

他们发现,螃蟹可以容易地组成一个可靠的“或”逻辑门,其中一组或两组螃蟹合并成单一的路径。

创建一个“与”逻辑门则比较困难,这需要所有的蟹组全部走三条途径之一(参见四格连环画中组成“与”门的演示,2组蟹相遇后没有各自继续朝前走,而是选择了中间一条出路,合并前进)。但研究人员认为可以通过改变环境,让环境更加友好,来提高其成功率。

这意味着,理论上你可以用蟹群构建经典意义上的计算机,用蟹的存在或不存在分别表示1和0。

一台螃蟹电脑,真的是很酷吔!当然,这样的电脑恐怕只工作在发明家的畅想中。

凌启渝

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