Ungewöhnliche Lösung für das “Problem des Handlungsreisenden”
Mit einem briefmarkengroßen Netzwerk aus kleinen Wannen und Röhrchen haben Wissenschaftler eine mathematische Aufgabe gelöst, die sogar Computern Schwierigkeiten macht. Das berichtet das Fachmagazin Nature in seiner Online-Ausgabe.
George Whitesides von der Harvard University und seine Kollegen haben mit ihrer Apparatur eine Variante des “Problems des Handlungsreisenden” gelöst: Ein Geschäftsmann muss eine bestimmte Anzahl von Städten bereisen und steht vor der Aufgabe, die Reihenfolge so zu wählen, dass er dabei den kleinstmöglichen Weg zurücklegt.
Für die Lösung einer solchen Optimierungsaufgabe gibt es keinen mathematischen Algorithmus. Es ist unmöglich, den kürzesten Weg mittels einer mathematischen Formel zu ermitteln. Computer lösen derartige Aufgaben mit der Brechstange: Sie rechnen einfach für jede Städteverbindung aus der immens großen Anzahl möglicher Verbindungen die Weglänge aus. Entsprechend groß ist deshalb die Rechenzeit.
Die Apparatur, mit der die Forscher die Aufgabe mit sechs Städten lösten, bestand aus 16 Schichten von Röhrchen und Wannen. In den Wannen sammelte sich die Flüssigkeit. Gleichzeitig dienten die Wannen aber auch als Flüssigkeitslieferant für die nächsttiefere Schicht. Aus der Kombination der Wannen mit dem größten Flüssigkeitsdurchfluss konnten die Forscher das Ergebnis ablesen. Um diese Wannen ausfindig machen zu können, hatten die Forscher der Flüssigkeit eine fluoreszierende Suspension beigemischt und die Apparatur beleuchtet.
Axel Tillemans
