当路径绝非最短：对最短路径生物计算的现实检验
新兴技术
2019-05-14 v1
摘要
最短路径问题是评估新型计算基底的计算性能与功能范围的试金石。近年来关于使用生物计算机求解最小路径问题（如路线优化与迷宫导航）已有大量发表，但其输出通常难以复现且本质上较为抽象，表明该领域的实验设计与分析均需标准化。本章详述了探究两种单细胞原生动物模型生物——多头绒泡菌（Physarum polycephalum）与尾草履虫（Paramecium caudatum）——寻路过程的实验室实验数据，分别包含最短路径问题与迷宫导航。所呈现的结果阐明了以计算语言对生物行为进行分类时遇到的若干关键困难，包括生物变异性、非停机操作以及对实验刺激的逆反反应。结论是，在所测试的特定实验条件下，所考察的两种生物均无法高效或可复现地求解最短路径问题。所呈现的数据结合生物理论与最大化实验生物计算机原型有用性的设计原则进行了语境化。
引用
@article{arxiv.1712.03139,
title = {When the path is never shortest: a reality check on shortest path biocomputation},
author = {Richard Mayne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.03139},
year = {2019}
}
备注
To appear in: Adamatzky, A (Ed.) Shortest path solvers. From software to wetware. Springer, 2018