適応ダイナミクスに基づく細胞の計算能力(第54回物性若手夏の学校(2009年度),講義ノート)

Abstract

生物システムがどのように問題を解いているかを学ぶことが、新しい計算方法をデザインすることに役立つかもしれない。単純な単細胞生物における情報処理は興味深い。なぜなら、単純な情報処理系を用いて約10億年の年月を生き抜いて来たからである。ここでは、よく研究されている一つのモデル系について議論する。それは、巨大なアメーバ様生物である真正粘菌フィザルムPhysarumの変形体である。このアメーバは、迷路や最短ネットワーク問題を解くように、組み合わせ最適化問題の近似解を見つけることができる。このレポートで、我々は、このアメーバによる問題解決とそのアメーバ行動から抽出された計算法について述べる。フィザルムに基づいてデザインされたアルゴリズムは、単純でありかつ、なかなか有用であるようだ。