22 Gennaio 2010

Fonte: Galileo online

22 gennaio 10 Innovazione e sviluppo | RICERCA BIO-ISPIRATA

A lezione di network dalle muffe

 

Gli ingegneri dovrebbero andare a lezione dalle muffe per costruire reti per le telecomunicazioni sempre più efficienti. È quanto suggeriscono, dalle pagine di Science, i ricercatori dall’Università dell’Hokkaido dopo aver osservato il Physarum polycephalum, un particolare tipo di muffa unicellulare melmosa.

“Alcuni organismi crescono sottoforma di una rete interconnessa, una strategia per trovare e sfruttare nuove fonti di cibo”, ha spiegato Atushi Tero, autore dello studio. “Physarum è uno di questi”, ha continuato lo scienziato: “una grande muffa ameboide che si muove alla ricerca di fonti di cibo distribuite nello spazio. La sua particolarità sta nel trovare quasi sempre il percorso più breve attraverso un labirinto, e a connettere differenti fonti di cibo tra loro in maniera molto efficiente, spendendo la minore quantità di energia possibile”.

Nello studio i ricercatori giapponesi, insieme a colleghi britannici, hanno posizionato alcuni fiocchi d’avena (i punti bianchi nelle immagini verdi) sopra una superficie umida intorno al P. polycephalum come se il protozoo fosse Tokyo (il grande cerchio giallo nelle immagini verdi) e i fiocchi le città che la circondano. Successivamente gli studiosi hanno studiato come la muffa si muoveva per raggiungere il cibo e hanno osservato che questa si auto-organizza e si diffonde formando una rete comparabile in efficienza (collegamenti brevi e diretti), in affidabilità (una rete solida e capace di rimediare a eventuali traumi o rotture) e nei costi alle infrastrutture che formano la rete ferroviaria di Tokyo.

Comprendere l’essenza di questo sistema biologico e convertirla in semplici regole potrebbe, secondo i ricercatori, risultare molto utile per la costruzione di reti reali. Per questo motivo gli studiosi hanno trasportato le informazioni ottenute sul meccanismo di movimento del P. polycephalum e le hanno utilizzate per costruire un modello matematico da usare come punto di partenza per migliorare l’efficienza e diminuire i costi per la realizzazione , per esempio, di sistemi di sensori remoti (reti specifiche per la telefonia mobile e per il wireless).

“Questo lavoro rappresenta un esempio convincente e affascinante del fatto che la matematica ispirata ai sistemi biologici può portare a algoritmi completamente nuovi e molto efficaci per realizzare sistemi tecnologici con le caratteristiche dei sistemi viventi”, ha commentato Wolfgang Marwan dell’Università tedesca Otto von Guericke di Magdeburg.