Amoeba-based Computing using SpatioTemporal Oscillatory Dynamics of True Slime Mold

使用真实粘菌的时空振荡动力学进行基于阿米巴的计算

基本信息

  • 批准号:
    22700322
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2010 至 2011
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A single-celled amoeboid organism, the true slime mold Physarum polycephalum, exhibits sophisticated information processing capabilities such as learning environmental information and solving complex optimization problems. These distributed processing capabilities emerge from self-organized spatiotemporal oscillatory dynamics of autonomously oscillating actin-myosin systems. In this study, constructing a bio-computer which applies light stimuli in response to spontaneous behaviors of the organism, I analyzed how the spatiotemporal dynamics produce the information processing capabilities and derived a mathematical model which reproduces well the emergent processes. Moreover, I focused on some analogies between the spatiotemporal dynamics of the organism and that of optical near-field interactions in quantum dots, and applied for a patent on a solution search system which uses the quantum dots for searching for solutions to one of the most complex combinatorial optimization problems, the Boolean satisfiability problem.
一种单细胞的变形虫生物,真正的黏液霉菌多头绒泡菌,表现出复杂的信息处理能力,如学习环境信息和解决复杂的优化问题。这些分布式处理能力出现自组织的时空振荡动力学的自主振荡肌动蛋白肌球蛋白系统。本研究通过构建一台光刺激响应生物体自发行为的生物计算机,分析了时空动力学如何产生信息处理能力,并导出了一个能很好再现涌现过程的数学模型。此外,我专注于生物体的时空动力学与量子点中的光学近场相互作用之间的一些类比,并申请了一项解决方案搜索系统的专利,该系统使用量子点搜索最复杂的组合优化问题之一的解决方案,布尔可满足性问题。

项目成果

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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
粘菌ニューロコンピュータとその参照モデル:巡回セールスマン問題解決能力の問題サイズ依存性
粘菌神经计算机及其参考模型:旅行商解决问题能力的问题大小依赖性
真正粘菌コンピュータと資源総量保存型振動子ネットワークによる並列探索
使用真正的粘菌计算机和资源节约型振荡器网络进行并行搜索
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rouhana L;Weiss JA;Forsthoefel DJ;Lee H;King RS;Inoue T;Shibata N;Agata K;Newmark PA;Masashi Aono;青野真士
  • 通讯作者:
    青野真士
Greedy versus social: resource-competing oscillator network as a model of amoeba-based neurocomputer
贪婪与社交:资源竞争振荡器网络作为基于阿米巴的神经计算机的模型
  • DOI:
    10.1007/s11047-010-9224-y
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    M. Aono;Yoshito Hirata;M. Hara;K. Aihara
  • 通讯作者:
    K. Aihara
粘菌の意思決定を模した網引きモデル:正確で速い並列探索アルゴリズムの物理的実装に向けて
模仿粘菌决策的网络模型:走向准确和快速并行搜索算法的物理实现
粘菌コンピューティング:時空間相関ダイナミクスを活用した資源配分の全体最適化
粘菌计算:利用时空相关动力学整体优化资源分配
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Suzuki;T.;Kaido;M.;Takayama;R.;Sato;M.;青野真士
  • 通讯作者:
    青野真士
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AONO Masashi其他文献

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