Грибные компьютеры: что это такое и зачем они нужны?

Лаборатория нестандартной информатики в британском Бристоле с момента своего основания в 2001 году занимается разработкой новаторских компьютерных систем. На первый взгляд она ничем не отличается от любой другой научной лаборатории… Кроме того, что где-то на столе можно заметить большие пластиковые контейнеры, где из странной пенообразной субстанции торчат углероды. Или материнскую плату компьютера, покрытую множеством грибов-вешенок.

Сотрудники учреждения считают, что компьютеры следующего поколения будут работать на базе химических и органических систем, которые войдут в симбиоз с традиционным железом. Интеграция органики может открыть новые способы обработки информации: ученые активно изучают возможности, например, биологических алгоритмов, экспериментальных микробных сенсоров и других концептов.

Но Лаборатория нестандартной информатики пытается выяснить, способны ли грибные структуры производить вычислительные операции. Мицелий, корневая часть гриба, способен принимать и отправлять электрические сигналы, а также сохранять память. Биологи уже выяснили, что грибы поддерживают своеобразное «подключение» к организмам в их окружающей среде при помощи мицелия. Расшифровка языка коммуникации, на котором грибы отправляют сигналы через биологическую сеть, поможет ученым не только глубже изучить подземные экосистемы, но и использовать их опыт в совершенствовании человеческих коммуникаций.

Для этого сотрудники лаборатории проверяют возможности грибов. Они разводят колонии в пластиковых контейнерах, устланных пенькой или опилками, после чего подключают к ним электроды, фиксирующие электрическую активность мицелия. Он реагирует на внешние раздражители так же, как и нейроны в человеческом мозге, что позволяет ученым зафиксировать реакцию (или ее отсутствие) как ноль или единицу в бинарной системе. Отличие «грибных» компьютеров от традиционных заключается в том, что последние расценивают все проблемы как бинарные, но эта парадигма не способна полностью вместить в себя все возможные вычислительные операции. Именно по этой причине инженеры работают над квантовыми компьютерами и органическими чипами: они лучше подходят для симуляции специфических ситуаций.

Прежде чем начать работу над мицелием, глава лаборатории, профессор Эндрю Адамацкий, на протяжении 10 лет изучал вычислительные способности слизистой плесени. Несмотря на свою примитивность, этот вид организмов обладает своеобразным «интеллектом»: например, сгусток слизи может самостоятельно найти выход из лабиринта. Помимо этого, поведение слизистой плесени можно контролировать при помощи внешних раздражителей, что позволяет симулировать логические врата — главный элемент любой микросхемы.

Но грибы обладают большим потенциалом. Конечно, производительность грибного компьютера никогда не достигнет планки современных машин, однако подобные системы более толерантны к неполадкам, легко поддаются реконфигурации и потребляют очень мало энергии. Сейчас сотрудники экспериментируют над вешенками, грибами-призраками, трутовиками, опятами, щелелистниками и кордицепсом.