认知即最小作用原理：Physarum拉格朗日量子

黏液真菌Physarum polycephalum显示出自适应传输动力学和网络形成，这些动力学已激发其作为生物计算模型的使用。我们发展了Physarum适应性动力学在预定义图上的拉格朗日函数 formulation，表明稳态作为最小作用函数的极值出现，这一函数在代谢耗散和传输效率之间进行平衡。生物体表明寻找养料来源和汇点的最优路径的能力，从其在预定义边界条件下最小化全局能量耗散的过程中实现，这些边界条件指定要解决的问题。应用于环、树和晶格几何结构时，该框架准确再现了实验中观察到的最优导电率和通量配置。这些结果表明，Physarum在受限拓扑结构上的问题解决遵循基于物理的变分原理，揭示了最小作用动力学作为其自适应组织的基础。