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P1: 引出文章讨论话题
科学家通过使用黏菌来为东京和周边城镇设计高效的铁路网络
P2-P3: 介绍黏菌是什么
黏菌既不是动物,也不是植物,更不是菌类,如果非要说他们像什么,那么更像是变形虫。物种P(是黏菌的一种)可以在黑暗,潮湿和北部温带树林地区寻找食物如细菌。它可以直径25cm呈网络式生长。当P捕食时,它会伸出很多的触角并且相互联结。当它发现森林时,它就会权衡其不断扩大的触角网络的成本、效率和抵抗力。
P4: 设计实验
学者T想知道黏菌的运输网络是否和人类相似。因此,他们制作了一个城市模型,并放入36种不同的食物代表东京周边的城市位置,然后将黏菌放入模型中,观察它怎么走。
P5:实验发现:黏菌的network和铁路网络很相似
实验发现黏菌的网络和东京铁路网络很相似。物种P并不是简单的为了联结所有的城市而实际最短路径,而是也是设计了一些繁琐路径为了抵抗意外破坏。换句话讲,物种P和铁路系统有着相似的成本、效率和抵抗力。
P6:生物行为推测
生物是如何做到的科学家们不知道,但是学者T的同事F推测物种P的这个行为可以是因为细胞质在多核细胞中来回跳动,并且这种跳动可以决定哪一条道路需要加强,哪一条需要缩减。
P7: 对于黏菌的这一发现还可以应用到其他的交通网络系统中
东京铁路并不是唯一一条可以和生物行为对得上的铁路。学者A也用相同的实验模仿了英国铁路,发现黏菌的行为和高速公路网络准确契合,除了苏格兰的M6/M74
P8: 未来应用
无论是学者T还是学者A都没有说铁路和道路网络都应该依据黏菌的network来设计。他们想要说的是一些好的、复杂的解决方案都是从简单的规则中演变过来的,而这些简单的规则可以运用到很多不同的地方。下一步就是要去发现并且使用这些规则去使其他网络系统可以在没有人为干扰的情况下自我驱动。例如利用network连接一群机器人使他们探索危险环境一遍他们可以相互沟通并且传递信息。 |
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