Andrew Adamatzky adalah profesor bidang Unconventional Computing di University of the West of England, dan sepanjang karirnya ia memang mengambil pendekatan yang tidak konvensional dalam komputasi. Alih-alih server dan microchip, ia menggunakan cetakan lendir sel tunggal. Organisme tanpa otak, yang tampaknya tidak cerdas ( Physarum polycephalum ) telah dimanfaatkan untuk mentransfer warna tertentu antara makanan yang diwarnai dengan pewarna makanan, memindahkan kapal kecil melalui media gel dan bahkan memecahkan labirin.
Proyek terbarunya, mungkin adalah yang paling tidak konvensional. Selama beberapa tahun terakhir, ia dan Andrew Ilachinski dari Pusat Analisis Angkatan Laut telah menggunakan cetakan lendir untuk melakukan sesuatu yang sangat rumit: rencana desain untuk sistem jalan raya nasional. Dan setiap kali, dalam beberapa hari, cetakan tersebut menciptakan rute yang sangat mirip dengan sistem aktual yang dirancang oleh insinyur manusia.
Cetakan lendir, ternyata, secara khusus dikembangkan untuk melakukan satu hal dengan sangat baik: mengangkut nutrisi secara efisien dari satu lokasi ke lokasi lain. Seperti yang dijelaskan oleh sepasang peneliti dalam New York Times akhir pekan lalu, organisme penghuni hutan mencari partikel nutrisi mikroskopis dengan mengirimkan tabung lendir protoplasma dan menjaga hubungan antara sumber makanan ini seefisien mungkin.
Jadi Adamatzky, Ilachinski dan tim kolega memutuskan untuk menggunakan kemampuan ini untuk menentukan dengan tepat rute mana yang paling logis untuk dibangun jika seseorang merancang, katakanlah, Sistem Jalan Raya Antar Negara AS dari awal. Sebagaimana dirinci dalam artikel yang akan segera muncul dalam jurnal Complex Systems, tim mereplikasi Amerika Serikat untuk cetakan dengan melapisi piring gel agar yang berbentuk seperti negara di atas peta dan menempatkan sumber makanan (roti gandum) di masing-masing dari 20 wilayah metropolitan terpadat. Mereka mengulangi percobaan untuk 13 wilayah geografis lainnya, termasuk Brasil, Afrika, dan Jerman, dan mengulanginya beberapa kali untuk setiap peta.
Setelah menempatkan gandum, mereka membiarkan jamur lendir menyebar secara alami dari kota atau ibukota terbesar, dan mengamati rute apa yang ditentukannya yang paling efisien untuk mengangkut nutrisi ke seluruh negeri. Seperti yang digambarkan dalam video di atas (menunjukkan salah satu uji coba untuk Kanada) dan gambar di sebelah kanan (menunjukkan hasil uji coba untuk Amerika Serikat), cetakan lendir berulang kali membuat rute yang sangat mirip dengan yang diletakkan oleh dekade - dan kadang-kadang berabad-abad - rekayasa manusia.
"Physarum terkenal karena membangun jaringan transportasi yang optimal, yang meminimalkan jarak transfer sitoplasma tetapi juga menjangkau sumber nutrisi sebanyak mungkin, " kata Adamatzky kepada Wired tahun lalu. "Idealnya, jalan yang dibangun manusia harus memenuhi kriteria yang sama."
Memang, tampaknya US Highway Interstate System memenuhi kriteria yang sama, karena cetakan menciptakan rute yang cocok dengan sebagian besar antarnegara bagian. Dalam hampir setiap percobaan, cetakan tumbuh tautan yang berkorelasi dengan Rute 95 dari New York ke Boston dan Rute 45 dari Dallas ke Houston; Dalam sebagian besar uji coba, cetakan itu mereplikasi jalan raya yang membentang di kota-kota besar di barat daya (Denver, Albuquerque, Phoenix dan Los Angeles) dan pesisir timur (Rute 95 sepanjang jalan dari Boston ke Jacksonville).
Desain cetakan berkorelasi lebih erat dengan Belgia, Kanada dan sistem jalan raya Cina, menunjukkan bahwa mereka lebih efisien dalam hal meminimalkan jarak perjalanan antara pusat-pusat populasi dan mencakup sebanyak mungkin daerah padat penduduk.
Mengapa kreasi rute cetakan dan manusia sangat cocok? Para penulis berspekulasi bahwa, karena banyak jalan awal ditentukan berdasarkan jalan setapak manusia prasejarah dan jalur hewan, dan banyak jalan raya modern pada gilirannya berdasarkan jalan awal ini, proses desain kami benar-benar tidak begitu berbeda dari cetakan lendir: menggunakan trial and error untuk menemukan jalur yang paling nyaman untuk perjalanan sepanjang waktu.
Eksperimen-eksperimen itu menarik — dan mungkin sedikit menyeramkan — dengan cara mereka menunjukkan bahwa bentuk kehidupan yang tampaknya tidak cerdas dapat melakukan tugas yang sangat rumit. Tetapi mereka juga mengisyaratkan aplikasi potensial di dunia nyata. Adamatzky berupaya merancang cara pemecahan masalah yang lebih murah dan lebih sederhana daripada komputasi berbasis silikon, dan cetakan telah digunakan untuk memecahkan sejumlah masalah matematika spasial misterius. Cetakan membutuhkan relatif sedikit keahlian atau sumber daya laboratorium untuk digunakan, dan itu adalah pilihan komputasi yang lebih berkelanjutan daripada sirkuit elektronik tradisional.
Salah satu aplikasi praktis yang langsung muncul dalam pikiran adalah menggunakan cetakan untuk menganalisis rute mana yang paling efisien untuk dibangun untuk negara-negara yang belum mengembangkan sistem jalan raya nasional. Mereka juga dapat digunakan untuk memodelkan jalur ideal secara efisien dalam skala yang jauh lebih kecil, seperti kampus perguruan tinggi atau taman umum.
Terlepas dari apa yang akhirnya kita gunakan untuk itu, satu hal sudah jelas: cetakan lendir yang tidak berotak jauh lebih pintar daripada yang kita pikirkan.
