Мисливець медузи як суперкомп'ютери?

Желлі рибки замовлення Cornerota поширені на північно-східній частині Атлантики, а також в Адріатиці, Середземноморському і Чорного моря. Зокрема, вид Rhizostoma pulmo, досягає 40 сантиметрів в діаметрі, є найбільшим серед своїх представників, які проживають на узбережжі британських островів. Саме тут біолог Андрій Рейнольдс відкрився в медузи унікальну стратегію отримання їжі для тварин.

Якщо ми говоримо про медузи-зеротеси в цілому, то їх раціон досить різноманітний. Деякі види здатні до зовнішнього травлення, тому їх меню включає досить великі підводні мешканці, наприклад, рибу. Інші буквально перетворюються в «забуджені»: наклеювання на дні, вони практикують фотосинтез через симобіотичні мікроорганізми зооксантелії. Тим не менш, на відміну від його братрен, Rhizostoma pulmo є більш вибірковими і кормами виключно на планкттоні. Таким чином, він зумів оволодіти декількома методами полювання відразу - і серед них пара виділяється, які можна описати за допомогою методів математичної статистики.



Першим називається Леві Прогулянки. Автор пояснює сутність цієї стратегії на простому прикладі з втраченими ключами. Здійснивши пошук у кишеню, не досягаючи успіху, людина передає своє пошук в іншому місці, наприклад, на столі, де він також інтенсивно шукає, і так далі до досягнення мети. Така тактика цілком виправдана з точки зору ефективності.

Таким чином, медузи виконують випадкові рухи, під час яких більш часті короткі дії перемішуються з довгими. Це, перш за все, медузи дивляться на попередньому місці, а потім переходить до значної відстані і продовжує пошук «розмальованих». Ця стратегія поширена серед багатьох тварин – наприклад, акули, черепахи, артродів або бджіл.



Тим не менш, найпродуктивніша для медузи була другою стратегією, яка нагадує алгоритм синергетики симуляції. Останній базується на імітації фізичного процесу, який виникає під час кристалізації речовини, в тому числі анналювання (твердіння) металів для збільшення однорідності, усунення дефектів, менш схильності до зносу і більшої міцності.

Кожен метал має кристалічну решітку. Розглянуто можливі варіанти геометричного положення атомів матерії, і кожен з цих держав відповідає певному рівні енергії. Під час загоєння метал нагрівається на певну температуру, яка викликає атоми кристалічної решітки, щоб залишити свої позиції. Після чого починається повільне і контрольоване охолодження, в результаті чого атоми «хозе» найбільш підходяще місце для себе. Таким чином, мета ідеї полягає в тому, щоб довести систему до найбільш замовленого стану з меншою кількістю енергії, ніж оригінальний.



Для будь-якого математика цей алгоритм пов'язаний з суперкомп'ютерами і характеризується тим, що його можна використовувати для пошуку оптимального рішення для комплексної задачі в дуже короткий час, говорить Андрій Рейнольдс у своїй статті, опублікованій в журналі Королівського Суспільства Інтерфейс Королівського товариства природної знань Лондона. Але найпростіший приклад - наш звичний відпочинок в Інтернеті. Ми відкриті Google, ми робимо запит, ми отримуємо інформацію. Щоб ввести наступний запит, ми повинні повернутися до першої сторінки пошуку, і так далі.

У медузи стратегія імітаційного знецінення виражається наступним чином: предатор робить стрибок на довільній відстані - і, якщо немає відповідної президії, повертається в початкову точку, звідки він робить стрибок в іншому напрямку. Точка таких дій полягає в тому, щоб знайти максимальну концентрацію прей в водяній колоні або вибрати найсильніші з безліччю золочених причепів, які випромінюють з далекої завіси.

Комбінація двох стратегій є запорукою успішного виживання для активного користувача планктону, як Rhizostoma pulmo. Цей приклад показує, що природа вже знає всі наші майбутні досягнення в математикі – можна лише вгадати, що вона здивує нас поруч.

Джерело: facepla.net