生きたカニの集団から作られたコンピューター 生きたカニの集団から作られたコンピューター

生きたカニの集団から作られたコンピューター

生きたカニの集団から作られたコンピューター

もしバイオミミクリーが自然を模倣する技術の例だとすれば、これはその逆と言えるでしょう。神戸大学の研究者たちは、カニでコンピューターを構築しました。幾何学的に制約された環境内に置かれたソルジャーガニの群れは、論理ゲートを効果的に模倣することができます。つまり、研究者たちはコンピューターの基本的な仕組みを、カニを使って再現したのです。

問題のカニ、ソルジャークラブは、ラグーン環境で大きな群れを形成して生息しています(自動販売機に生息する上海ガニとは別物です)。移動時には群れを成しますが、明確なリーダーは存在しません。群れの端にいるカニは強いリーダーシップを発揮し、群れをまとめ、団結力のある集団として一定の方向へ移動します。群れの内側にいるカニは流れに身を任せ、隣のカニを追いかけ、その隣のカニも、端にいるリーダーを追いかけ、そのリーダーを追いかけます。

しかし興味深いことに、兵隊ガニも定期的に交代する。端にいるリーダーガニは内側に戻り、内側にいるガニは外側へ回ってリーダーの役割を担う。もちろん、これらはすべて議論なしに起こる。カニの移動方向と速度は、カニクイトマキエイの影が群れに落ちるなど、外部からの刺激によって決まることが多い。しかし、どのカニが特定の時点で主導権を握っているかに関わらず、彼らはほぼ一団となって移動する。

2つのカニの群れが運動中に出会うと、両者は合流して、2つの群れの速度の和の方向へ進むことで妥協する傾向があり、ここでコンピューティングが役に立ちます。研究者たちは、コンピューターを流れる電子のように、カニを誘導するチャネルシステムを環境内に構築しました(カニは頭上から投影された偽の鳥の影によって誘導されます)。研究者たちは、40匹の本物のカニの群れを用いて、その群れを論理ゲートのように動作させようと試みました。

研究者たちは、1つまたは2つの群れが1つの経路に合流する、非常に信頼性の高いOR論理ゲートを構築できることを発見しました。カニ全員が3つの経路のいずれかに群がることを要求するANDゲートの作成はより困難でしたが、研究者たちは環境をカニにとってより快適なものにすることで、成功率を向上させることができると考えています。

つまり、技術的には、カニの群れの有無で1と0を表現する古典的なコンピューターを構築できるということです。実際にそのような仕組みで動作するコンピューターを作るのはちょっと馬鹿げているので、あなたには全く影響はありません。でも、それができるなんてクールじゃないですか?

神戸大学/ウェスト・オブ・イングランド大学