Slimdyr er meget egoistiske. De lever på skovbunden og finder let den korteste vej fra den ene næringskilde til den næste. Efterlader man nogle syltetøjsklatter på havebordet i flere dage, kan det ske, at man kommer tilbage til et glinsende netværk af grøn-gule tråde, der effektivt forbinder alle krummer og klatter på bordet.

Uden sammenligning i øvrigt forsøger også mange ingeniører at finde den optimale vej gennem netværk. De gør det bare ikke helt så godt, viser det sig. Forskerhold fra både Japan og England har brugt slimdyret "Physarum polycephalum" til at simulere en løsning for dels strukturen af jernbanenettet omkring Tokyo, dels motorvejsnettet i England, og sammenlignet slimløsningen med de faktisk designede netværk.

Atsushi Tero og hans kolleger fra Hokkaido Universitet i Sapporo, Japan, kan i fagbladet Science vise, hvordan P. polycephalum (PP) spiste sig vej fra Tokyo og gennem 36 forstæder, repræsenteret af 36 havreflager, der var placeret i nøjagtige positioner på en 17 cm bred plade. Ufremkommelige bjerge og bugter i landskabet omkring Tokyo blev simuleret ved hjælp af bestråling, der forhindrede slimdyret i at vokse dér. Det encellede dyr kunne altså kun gro og lave forbindelser der, hvor der var et nogenlunde fladt landskab.

Genskaber Englands motorvejsnet
Professor of unconventional computing Andrew Adamatzky fra University of the West of England viste i en artikel sammen med Jeff Jones to måneder tidligere, hvordan slimdyret kan genskabe Englands motorvejsnet, og at en ny motorvej burde gå fra Newcastle til Glasgow.

Forskerne viser, hvordan PP i løbet af få timer udvikler forbindelser, der til forveksling ligner de faktiske transportnetværk. Dets tubuli angiver ikke kun den korteste og mest effektive vej gennem alle byer. Der er også redundante ekstraforbindelser, der ligesom i virkeligheden gør det muligt at undvige i tilfælde af nedbrud på en hvilken som helst anden strækning. Slimdyrene kan med andre ord sagtens konkurrere med transportingeniørernes gennem mange år udviklede design, både hvad angår omkostninger, effektivitet og modstandskraft mod nedbrud.

»Når Physarum spænder over havreflager i sit netværk af protoplasmatiske rør, udføres der en optimal fourageringsstrategi,« forklarer Adamatzky.

»Netværket er bygget til at effektivisere overførslen af næringsstoffer mellem de forskellige dele, til at dække området med et netværk af sensorer, til at minimere skader fra potentielle farer, osv. Slimdyret kan altså bruges som en god biologisk model for udviklingen af transportforbindelser, hvad enten det er jernbaner, motorveje, el-, olie- eller vandledninger,« siger Adamatzky.

For transportingeniører og netværksdesignere gælder det om at være økonomisk bevidste og balancere service med holdbarhed og effektivitet. Når der er megen trafik, skal man kunne øge kapaciteten og have høj fleksibilitet, og når der er for lidt trafik, kan det gå ligesom med de små jernbaner i Jylland - truet af lukning.

Desværre har det vist sig at være umådeligt svært at beregne optimale designs af netværk ad ren matematisk vej. Men man kan til gengæld finde tilnærmelsesvise løsninger, som er næsten lige så gode. Sådan er det også med slimdyrene, og måske endda bedre, fordi de er selvorganiserede, adaptive, og uden central kontrol. Lokale regler og gentagne processer er nok til at producere løsninger, som er lige så gode som, eller bedre end, hvad matematiske modeller kan præstere for jernbanerne omkring Tokyo. Og meget billigere.

Læs hele artiklen i denne uges trykte udgave af Ingeniøren. Abonnenter kan læse mere HER