非线性科学 > 模式形成与孤子
[提交于 2009年12月20日
]
标题: 具有粘菌的路线规划:如果黏菌建造高速公路,它会将M6/M74路线通过纽卡斯尔
标题: Road planning with slime mould: If Physarum built motorways it would route M6/M74 through Newcastle
摘要: 粘菌的原生质体是肉眼可见的单细胞。 在觅食行为期间,细胞会通过原生质网络连接空间分布的营养源。 原生质网络的几何结构使原生质体能够优化其身体远端之间的营养物质传输,分布式地感知环境,并对进一步的迁移路线做出去中心化的决策。 我们考虑英国人口最多的十个城市区域,并研究从“原生质体的观点”来看,这些城市区域之间运输线路的最佳布局是什么。 我们将城市区域的地理位置表示为燕麦片,将原生质体接种在大伦敦地区,并分析原生质体的觅食行为。 我们使用一种粒子集体来模拟原生质体的行为,该集体对环境条件作出反应以构建和最小化运输网络。 我们的初步实验结果表明,在其殖民实验空间的过程中,原生质体会形成一个与主要高速公路网络同构的原生质网络,除了连接英格兰和苏格兰的高速公路。 我们还模拟了运输网络对灾难性事件的反应,并展示了在自然灾害或人工灾难期间运输网络如何重新配置。 本研究的结果为未来基于生物启发的城市和道路规划科学奠定了基础。
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