水は迷路を解ける!

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• 水は迷路を解ける!
  • え?どういうこと?
  • Cited
  • 実証実験

[雑記]
[research]
[water]
scrapbox-vitroid:水は迷路を解ける 移転しました。(2018-12)

 水は迷路を解ける!

世間では粘菌が迷路を解く能力を持つ(http://slashdot.jp/science/article.pl?sid=08/10/03/1141225)ということで大きな話題になっていたりするわけですが、実は私の研究対象である水は、生物ですらないにもかかわらず、迷路を解くことができます。

実験の方法は簡単です。

1. まず、マウスに迷路を解かせるのに使うのと同じような、壁で区切られた迷路を準備します。水が溢れないように、入口と出口は一旦ふさぎます。
2. スタートには蛇口を、ゴールには排水口を付けます。
3. 蛇口からゆっくりと水を出します。
4. しばらくすると、水は迷路全体にゆきわたります。
5. さらに待つと、余剰な水は排水口から出ていきます。
6. 定常的に水が流れるようになった経路が、その迷路の答です。

驚くべきことに、水は、粘菌と同じように、まずすべての経路をくまなく探査し、それから自発的に最も短い経路を見付けだします。経路を可視化したければ、インクを数滴たらしてみると良いでしょう。

え?どういうこと?

粘菌と同じぐらい水もすごい能力を持っているの?と思っていただけると、私もイグノーベル賞をもらえるのですが、事実はそうではありません。実は、迷路を解く問題というのは、難しそうに見えて、実は非常に簡単な問題なのです。

最短経路問題は難しい問題だって聞いたけど、という方もいらっしゃるかもしれません。確かに、ある種の最短経路問題(巡回セールスマン問題など)は非常に難しく、計算科学の最難問に位置付けられます。一方、迷路の解法はこれらとは別種の問題で、非常に簡単な解法がいくつもあります。

粘菌が迷路を解けるのは、粘菌がすごい能力を持っているからではなく、迷路を解く問題が簡単だからです。

Cited

• https://arxiv.org/pdf/1811.09989.pdf 液体を使った計算に関する概論。(2018)

実証実験

[2010年7月10日]

• すごいですね - 名無しさん 2010年08月09日 18時51分32秒
• 水の場合、距離の異なる正解が複数ある場合には両方残りそうですね。粘菌の場合は、そのうち最も短いものだけを選ぶ能力があります。 - bar 2010年10月04日 23時13分08秒
• 流し込む液体の抵抗を大きくすれば、最も流れの速い経路が最短経路であるとは言えます。問題設定にもよるので、必ずしも水が粘菌に劣るとは言えないのでは? - 名無しさん 2010年10月04日 23時20分48秒
• 粘菌で巡回セールスマン問題を解いて見せてくれれば、本気で賞賛します。 - matto 2010年10月04日 23時57分54秒

水は迷路を解ける!/動画

[2004年10月26日]