由北海道大学的葛西圣哉教授领导的研究小组与阿米巴能源株式会社合作,开发了一种新型模拟计算机,该计算机可以学习变形虫生物体粘菌的行为,并成功解决。
旅行商问题是销售员每次访问指定城市一次,并引导旅行路线中最短的路线返回出发城市的问题。 这个被称为“组合优化问题”的数学问题与各种社会问题有关,例如物流配送计划和工作计划制定。然而,传统的数字计算机难以解决,近年来,量子计算机等提出了一系列提案。但是,存在的问题是很难将问题转换为机器可以处理的格式。
单细胞粘菌是一种阿米巴生物,具有高度的计算能力,可以将无定形的物体转化为适合环境的最佳形状。先前的研究表明,包含阿米巴生物的“粘性计算机”可用于解决旅行商问题。因此,课题组开发了新型计算机“电子变形虫”,通过模拟电路中的电子运动再现变形虫的变形机制,能够简洁地表达城市布局、距离等约束条件。结果,我们成功地快速找到了旅行商问题的解决方案。与解决这个问题的典型算法(2-opt法)相比,城市越多,电子变形虫在解搜索中的优势就越大。
用电子电路再现生物所获得的搜索能力的电子阿米巴原虫有助于解决现实世界中限制和需求不断变化的难题。此外,有望实现小型、低功耗、可嵌入物联网设备的新原理计算机。