La red ferroviaria de Tokio crece como si fuera moho

En este artículo de Science cuentan un curioso descubrimiento de unos investigadores de la Universidad de Hokkaido.

Colocaron copos de avena emulando los lugares de la Zona Metropolitana de Tokyo en los que más población se acumula. Pusieron también una única célula amébica de moho mucilaginoso junto a uno de los copos de avena y dejaron que creciera. Al moho mucilagionoso le encantan los copos de avena, al cabo de unas horas el moho empezó a extenderse intentando alcanzar los otros copos. Conforme fue pasando aún más tiempo el moho fue eliminando “conexiones” entre algunos copos de avena pequeños y fue fortaleciendo las conexiones en los copos más grandes y centrales. Lo más impresionante de todo es que fue suficientemente “inteligente” (El moho no tiene cerebro) como para mantener conexiones redundantes entre los copos más “importantes”, algo que permite al moho seguir teniendo conexión con un copo importante incluso si sucede algún “accidente”. Consiguió un diseño muy bueno para una red de comunicaciones entre esos copos de avena, de hecho la similaridad entre la red conseguida por el moho y la red ferroviaria diseñada por ingenieros en Tokyo es muy similar, por ejemplo, en Tokyo también hay muchas líneas de trenes redundantes para asegurarse que ante cualquier imprevisto, como por ejemplo un terremoto en cierta área de la ciudad no afecte a toda la red.

Mold

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Después de analizar los patrones de crecimiento del moho, los investigadores han creado un modelo matemático que describe la el crecimiento de la red y al simularlo en ordenadores el algoritmo termina encontrando una solución bastante óptima en la que las conexiones más robustas se establecen entre los nodos más importantes/centrales y las conexiones redundantes van desapareciendo. Además se intentan establecer los caminos más cortos entre cada localización (Un problema clásico de las ciencias de la computación). Lo podemos simular usando software, de hecho hay muchísimos algoritmos para diseñar redes, ¿pero cómo aprendieron los mohos a crecer de forma óptima para conseguir la máxima cantidad de alimento/energía? ¿cómo “sabe” el moho cómo tiene que resolver el problema? ¿donde tienen programado ese comportamiento si no tienen cerebro? ¿en los genes? ¿pequeñas reglas que generan un comportamiento complejo? ¿autómatas celulares?

¿Para que calentarse la cabeza haciendo cálculos para diseñar una red si puedes preguntarle a un moho? ¿Para qué gastarse millones en ingenieros para diseñar una red de transporte si le puedes preguntar a un moho? De hecho, ¿para que calentarse la cabeza intentando resolver problemas que la naturaleza ya ha resuelto durante millones de años de evolución? Esta es una de las perspectivas que utiliza la Biomimicry / Biomimesis para resolver problemas, si tenéis más interés en el tema os recomiendo escuchar Janine Benyus y a Robert Full.


38 thoughts on “La red ferroviaria de Tokio crece como si fuera moho”

  1. Interesante approach. También será interesante ver como se resuelve la disputa entre el grupo japonés y el británico: http://bit.ly/bBwOnM sobre quienes descubrieron primero la aplicación 😉

  2. Jejejje! muy bueno, lo único que tiene cabeza en este mundo es la naturaleza, al final tendrá que acabar con nosotros y volver a intentarlo, a ver si a la próxima le sale mejor. Hoy empiezo clases de japo, no creo que lo consiga, pero a lo mejor me equivoco y me reconcentro :D!!!!!!!

  3. Esto de TED “engancha”, ¿eh? La verdad es que hay conferencias geniales, otras son algo decepcionantes.

    Qué envidia con las líneas redundantes de trenes!!! En Barcelona a pocos km de la ciudad sigue habiendo líneas con vía única.

  4. Me has dejado alucinando.
    Está claro que la naturaleza tiene algo dentro de si que la hace moverse
    Me parece más curioso aún que los japoneses hayan conseguido esa misma estructura a base de pensar XD

  5. Bajo mi punto de vista, entradas como esta o la del algoritmo Voronoi y el jardin zen son los que te distinguen como blogero.

    Sigue asi!!

  6. Carajo y uno en la universidad dándose quebraderos de cabeza tratando de resolver el problema del agente viajero, si los mohos tenían la respuesta.

    Interesante entrada.

  7. Me recuerda esto a los “cerdis” de “la voz de los muertos” de la saga de “El juego de ender”

  8. Que Inteligente el Moho!!!
    Tanto como los Ingenieros!!!
    Ahora yo me pregunto… Si detrás de una red como la del metro de Tokio SABEMOS que hay un diseño inteligente. Por qué negamos el diseño Inteligente de la naturaleza y lo atribuimos al caótico azar??

  9. Cuando la naturaleza tenga el algoritmo A* que venga y me lo cuente.

    De todas formas, que prueben a diseñar la red con algoritmos genéticos, a ver que les ocurre xD

  10. Una cosa es utilizar la biomimesis para resolver ciertos problemas y otra muy diferente es entender el proceso por el cual la naturaleza ha llegado a esa solución. El reto está en descifrar en nuestra corta existencia los secretos que esconden miles de años de evolución.

  11. HOLA, NO HAY POSIBILIDAD DE HACER UN LINK AL TWITTER PARA COLOCAR LA INFORMACION DE TU PAGINA? SALUDOS!

  12. Hola!
    Muy bien escrito el post 🙂 Si te interesa el tema, échale un ojo a éste libre: “Swarm intelligence: from natural to Artificial Systems”. Es un libro que seguí en clases del máster en biocomputing y que desde entonces se convertió en uno de mis favoritos, especialmente el capítulo 2.
    Un saludo!

  13. Increíble, la naturaleza es sabia, yo creo que a veces pretende decirnos algo y no lo entendemos, no sé…

  14. Antes de existir esa especie de moho, seguramente hubo otra especia menos inteligente que se extinguió o se adaptó a otro alimento.
    ¿ Y porqué las aves son tiernas y cuidadosas en epoca de reproducción y cuando el pollo está grande echan a la cria del nido?
    ¿ La memoria genética? tiene algo que ver.
    Nosotros tuvimos primos que se extinguieron, como el neandertal o el homo antecesor.
    Ahora somos el “moho” inteligente y adaptado a este mundo.

  15. Muy interesante! Pensamos que somos muy avanzados y en el fondo un “ser vivo” sin cerebro nos da mil vueltas… Es una buena cura de humildad pero también es un empujón para animarnos a seguir investigando y descubriendo cosas tan interesantes como esta, que nos ayuden a entender la naturaleza y a seguir evolucionando.
    Un saludo!

  16. Cosas como esta me hacen dudar de la evolución azarosa… Es más, me hacen pensar que la evolución no es otra cosa que una excusa disfrazada de “ilustrísmo” para hacernos pensar que somos más inteligentes y, sin embargo, seguimos a estas alturas sin tener ni idea de lo que nos rodea.

    Buen artículo.

  17. Es inquietante que este reportajje tenga menos comentarios que el de arriba dedicado a ‘Gente en la calle durmiendo’ y ‘Calles sin nombre’…A mi personalmente me a parecido muy interesante.

  18. Que pasada! aunque muchos tecnicismos matématicos que mencionas no los entiendo….es lo que tiene ser de letras y no tener idea de “mates”.

  19. Fernando: qué buena pregunta! y más allá… Diseño inteligente… no requiere un DISEÑADOR inteligente? Sé que estoy entre tecnólogos, científicos y hasta escépticos, valga la rara mezcla, pero… porqué no pensar un poco, y sobre todo dar crédito, gloria y honra al Creador de todas las maravillas que sólo atinamos a atribuir a la NATURALEZA, cuando DIOS creó a esa naturaleza?

  20. Para quien no haya visto nunca algo bioinspirado, esto del moho le puede parecer una pasada. A quien está hasta las narices de ACO y Swarm Intelligence, algoritmos immunológicos y demás miliquinientas es otro más del montón.

    Alguien de arriba preguntó: “¿Para cuando bio-computadoras? ¿O llego tarde?”

    Lo único que te puedo decir es que ya hay quien está en ello, que además de computación cuántica también están buscando otras formas de realizar cálculos. Lo más asombroso que he visto por ahí es la computación con ADN de la que se han hecho experimentos con los que se ha resuelto un TSP de tamaño 7 (ya lo sé, es una mierda, pero ¡ha sido con ADN!)

  21. Sin embargo a mí, estas cosas son las que me reafirman en la idea del dios prescindible. De lo contrario pronto veremos a Hugo Chávez tachando de imperialista la ley de la graviktación universal.

  22. Yo pienso que ¨el moho¨ es una cosa, y otra es cada uno de los microscopicos individuos que lo componen. Cada uno de estos individuos no posee inteligencia, pero desea sobrevivir, cagandose en los demas si es necesario.
    Aca no hay inteligencia de fondo, simplemente acumulacion de resultados entre muchos individuos. Y es obvio que si no hay inteligencia de fondo, no hay diseño inteligente tampoco. Que por que no hay inteligencia de fondo? Simple. Si es bueno, facil, y hay mucho (en este caso, comida) por que hacerlo de otra manera? Seguramente habran muerto muchisimas celulas tratando de abrir otras rutas infructuosamente, pero eso no importa, asi sean miles de millones las que hayan muerto. Y es mas: aun si no resultan tan bien como una ruta mas corta, simplemente desaparecen para favorecer a esta ultima. La supervivencia del mas fuerte, sin mas, por que a la naturaleza no le interesa que los humanos, ni los mohos, ni los ornitorrincos sobrevivan por algo en especial. Mientras haya ¨vida¨, no importa de que tipo sea, mientras este viva.
    Lo que importa es el resultado al mantener con vida a la entidad plural llamada ¨moho¨. A este ¨moho¨ no le importa la inteligencia, la historia, ni la vida de los millones de celulas mucilaginosas que trataron de abrir otras rutas mas largas o dificiles que le compliquen la existencia a la entidad llamada ¨moho¨. El ¨moho¨ no piensa. El ¨moho¨ hace, y si si hace mal, lo intenta de nuevo, a costa de la vida de los individuos que lo componen. Aqui lo unico que se ve es el resultado, sacado a la fuerza por el metodo de error y ensayo, repetido millones de veces en muy poco tiempo.
    Los humanos no se reproducen con la misma frecuencia que un moho, y tampoco estan tan dispuestos a aprender de la experiencia como los mohos. Por eso las cucarachas heredaran la tierra, junto con las hormigas y demas criaturas no tan pedantes como la especie humana, que hasta cree que puede vivir para siempre (en el Cielo).

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