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2 Novembre 2010 SCIENZA
ditadifulmine.com
LE API HAN RISOLTO IL PROBLEMA DEL "COMMESSO VIAGGIATORE"
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Avete presente il famoso "Problema del commesso viaggiatore"? Per chi non ne avesse mai sentito parlare, diamo una breve spiegazione: data una rete di città disposte in modo sparso e connesse da strade, bisogna trovare il percorso più breve che un viaggiatore deve coprire per visitare tutte le città una sola volta.

Il problema può non sembrare complesso se partiamo da numeri a una cifra, ma quando abbiamo a che fare con ordini di grandezza superiori le cose si complicano, e anche i computer faticano.

A livello informatico infatti non esistono algoritmi realmente efficienti per la risoluzione di questo problema, se non quello di calcolare tutti i possibili percorsi, scegliendo quello più breve. E quando un computer potente affronta uno schema con 1000 nodi, fatica parecchio a stare al passo e a fornire un responso in tempi decenti.

Eppure, il "Problema del commesso viaggiatore" trova applicazioni pratiche molto utili, come nell'organizzazione della logistica e dei trasporti, nella creazione di circuiti integrati più performanti, e nella robotica industriale.

Per una mente umana sarebbe difficile, e richiederebbe molto tempo, elaborare N nodi e risolvere il problema; per un computer l'elaborazione risulta più veloce, ma si fatica con numeri superiori ai 1000 nodi. Alle api, invece, la soluzione al problema del commesso viaggiatore viene del tutto naturale.

Gli scienziati della Queen Mary e della Royal Halloway hanno infatti scoperto che le api imparano a percorrere il tragitto più breve che separa i fiori in modo del tutto naturale, e anche se i fiori sono stati scoperti dalle api seguendo un ordine diverso rispetto ai nodi del percorso ottimale.

Sono i primi animali a mostrare di saper risolvere questo problema, e sembrano essere parecchio bravi.

"In natura, le api devono collegare centinaia di fiori in un metodo che minimizzi le distanze, per poi trovare in modo affidabile la via di casa, non è di certo un'abilità banale se si ha il cervello delle dimensioni di una capocchia di spillo!" dice Lars Chittka della Queen Mary's School of Biological and Chemical Sciences. "Di sicuro questi problemi tengono i supercomputer impegnati per giorni. Studiando come i cervelli delle api risolvono queste sfide potrebbe consentirci di identificare il circuito neurale minimo per risolvere problemi complessi".

Il team di ricerca ha usato fiori artificiali controllati dal computer, per vedere se le api seguissero una rotta definita dall'ordine con cui hanno scoperto i fiori, o se fossero in grado di trovare la strada più corta. Dopo aver esplorato i fiori artificiali, le api hanno presto appreso a volare seguendo il percorso più breve.

La scoperta non ha rilevanza soltanto per l'informatica. Potrebbe infatti fornirci informazioni utili per creare dei "modelli di impollinazione naturale" che possano ottimizzare le nostre colture; potremmo migliorare le nostre infrastrutture dei trasporti; la ricerca ha anche le potenzialità di migliorare Internet attraverso l'apprendimento di come le informazioni fluiscano attraverso i nodi della Rete.

Il tutto senza l'utilizzo di supercomputer, cosa che farebbe risparmiare tempo e denaro.

"C'è una percezione comune, che cervelli più piccoli costringano gli animali ad essere semplici" dice Mathieu Lihoreau, co-autore della ricerca. "Ma il nostro lavoro con le api mostra capacità cognitive avanzate con un numero davvero limitato di neuroni. C'è un bisogno urgente di comprendere il sistema neuronale che sta sotto all'intelligenza animale, e sistemi nervosi relativamente semplici come quelli delle api rendono la soluzione del mistero più alla portata".


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