La storia della muffa intelligente

Evoluzione naturale o conferma dell'esistenza di Dio?

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ROMA, sabato 25 febbraio 2012 (ZENIT.org). - C’è un tipo di muffa chiamata Physarum Polycephalum che se messa in un labirinto è capace di trovare il cammino pìù corto per arrivare al cibo.

Secondo uno studio condotto dallo Iasi-Cnr, il comportamento della muffa è descrivibile da un algoritmo naturale che potrebbe essere il frutto di un evoluzione di milioni di anni.

La scoperta di questo algoritmo naturale potrebbe essere molto utile per l’ottimizzazione delle reti,soprattutto nei campi delle telecomunicazioni e dei trasporti.

Alcuni studi sperimentali hanno dimostrato che la Physarum Polycephalum, una muffa mucillaginosa di colore giallastro che si nutre di spore e batteri, è in grado di compiere attività sorprendenti per un organismo così semplice, come trovare il cammino più corto in un labirinto.

Da questi esperimenti e dal modello matematico da essi ricavato, Vincenzo Bonifaci, dell’Istituto di analisi dei sistemi ed informatica ‘Antonio Ruberti’ del Consiglio nazionale delle ricerche di Roma (Iasi-Cnr) hanno sviluppato un’analisi matematica che conferma come il ‘ragionamento’ della Physarum Polycephalum sia un ‘algoritmo naturale’.

Il prof. Bonifaci ha spiegato che “In questi esperimenti dell’università giapponese dell'Hokkaidō, la muffa è stata distribuita uniformemente sopra un labirinto dove sono stati collocati due fiocchi di avena, cibo di cui la muffa è ghiotta. Col passare delle ore, la muffa si ritrae dai percorsi che non portano al cibo, concentrando la massa su quello più corto”.

Ed ha aggiunto: “Il nostro studio ha analizzato matematicamente il meccanismo biologico che conduce la muffa a riconfigurarsi nel cammino più breve: ogni ‘capillare’ della Physarum si espande o si contrae a seconda del maggiore o minore flusso di sostanze nutritive, secondo precise equazioni identificate dai biologi. A sua volta, la maggiore o minore dilatazione del condotto comporta una variazione del flusso attraverso di esso, dando luogo a un processo dinamico”.

Lo studio, svolto dal ricercatore del Cnr in collaborazione con colleghi del Max Planck Institute for Informatics tedesco e presentato al convegno internazionale ‘Symposium on discrete algorithms’ di Kyoto, ha evidenziato come “il meccanismo di regolazione dei ‘capillari’ sia una conseguenza matematica, indipendente dalla complessità del labirinto sottostante”.

Secondo Bonifaci: “Si potrebbe dire che l'evoluzione, in milioni di anni, ha messo a punto la regolazione dei capillari della Physarum in modo tale da ottenere l'algoritmo giusto per il problema del cammino più breve”.

Nessuno dei convenuti ha sollevato il problema, ma potrebbe anche essere che il comportamento risponde al funzionamento di massima efficienza che regola l’universo e che quindi potrebbe diventare plausibile l’ipotesi Creatore.

Questa è un ipotesi che solleviamo dalla redazione di ZENIT.

Per quanto riguarda invece l’utilità della ricerca, il prof. Bonifaci ha precisato che ha due finalità. “La prima è comprendere i meccanismi alla base del comportamento intelligente degli organismi più semplici: senza questo primo passo non si può sperare di afferrare i medesimi meccanismi negli organismi più evoluti e complessi come gli animali o l'uomo”,

“La seconda finalità – ha concluso - è trovare approcci alternativi e potenzialmente fruttuosi per l’ottimizzazione di reti, per esempio il progetto di una rete di connettività a basso costo, ma anche per migliorare i metodi di instradamento del traffico Internet e per provare nuovi approcci applicativi nel settore dei trasporti e delle telecomunicazioni”.

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Un video dell’esperimento giapponese è disponibile su www.youtube.com/watch?v=czk4xgdhdY4

Link pubblicazione:

http://siam.omnibooksonline.com/2012SODA/data/papers/064.pdf#page=1

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