L'ús de l'activitat elèctrica dels fongs en la computació

Segons uns estudis sobre computació basada en substrats, els materials tenen tot un seguit de propietats que es poden utilitzar per resoldre problemes computacionals. Els ordinadors químics, de floridura de llim, de plantes i de bales líquides basats en col·lisions són només alguns exemples de prototips produïts per a dispositius informàtics futurs i emergents. Modelar els processos computacionals que existeixen en aquests sistemes, però, és una tasca generalment difícil.

Pot semblar exagerat afirmar que els fongs són els organismes vius més intel·ligents del món. No obstant això, un estudi recent realitzat pel professor Andrew Adamatzky, del Laboratori de Computació No Convencional de la UWE de Bristol i investigador principal del projecte FUNGAR, i per Mohammad Mahdi Dehshibi, del grup SUNAI (Scene Understanding and Artificial Intelligence Lab) dels Estudis d'Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació de la UOC, coincideix amb aquesta idea. Les seves implicacions són nombroses i aplicables a la pràctica, tant a mitjà com a llarg termini.

Transformar els senyals elèctrics dels fongs en missatges

El miceli d'un fong com el Pleurotus djamor, també conegut com a bolet d'ostra rosada, pot resoldre un increïble ventall de problemes de geometria computacional, tal com expliquen els investigadors en un article anterior sobre materials fúngics. "Canviant les condicions ambientals, podem reprogramar una geometria i una estructura teòrica dels gràfics de les xarxes de miceli i, després, utilitzar l'activitat elèctrica dels fongs per crear circuits informàtics", ha constatat l'investigador.

En un estudi recent, Electrical activity of fungi: Spikes detection and complexity analysis, els investigadors demostren que els bolets d'ostra rosada Pleurotus djamor generen uns potencials d'acció (spikes) elèctrics en forma de potencial d'actina. La proposta dels investigadors consisteix en un mètode de detecció del temps d'arribada dels potencials d'acció mitjançant un algorisme exhaustiu que permet una caracterització relativament eficaç de l'activitat elèctrica. Els autors mesuren la "complexitat" d'aquests potencials d'acció i especulen sobre si la complexitat del llenguatge fúngic és superior a la de les llengües humanes (almenys per a les llengües europees). Els resultats poden assentar les bases per a futures recerques sobre la fusió sensorial dels fongs.

“De moment, cal afrontar dos grans reptes [per poder utilitzar els fongs com a ordinadors]”, expliquen els investigadors. "El primer és implementar un propòsit de computació que sigui coherent. El segon, caracteritzar les propietats dels substrats fúngics per tal de descobrir el seu veritable potencial computacional". Aquests dos passos són essencials per construir unitats de computació funcionals.

Dissenyar sensors ambientals

Veurem, doncs, algun dia un ordinador portàtil amb un microprocessador fet amb fongs? Per l'autor, l'objectiu dels ordinadors fúngics no és substituir els xips de silici, ja que les accions d'aquesta mena d'ordinadors són massa lentes per a aquest canvi. Tanmateix, les propietats dels fongs podrien utilitzar-se com a "sensor ambiental de gran escala". Les xarxes fúngiques podrien controlar grans quantitats de fluxos de dades com a part de la seva activitat diària. Si fóssim capaços de connectar-nos a les seves xarxes i interpretar els senyals que utilitzen per processar la informació, podríem saber més coses sobre què està passant en un ecosistema i actuar en conseqüència.

Aquesta recerca de la UOC afavoreix l’objectiu de desenvolupament sostenible (ODS) 9, indústria, innovació i infraestructura.

 

Article relacionat

Mohammad Mahdi Dehshibi, Andrew Adamatzky. “Electrical activity of fungi: Spikes detection and complexity analysis”. Biosystems (2021). https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2021.104373

UOC R&I 

La recerca i innovació (R+I) de la UOC contribueix a solucionar els reptes a què s'enfronten les societats globals del segle xxi, mitjançant l'estudi de la interacció entre la tecnologia i les ciències humanes i socials, amb un focus específic en la societat xarxa, l'aprenentatge en línia i la salut digital. Els més de 500 investigadors i 51 grups de recerca s'articulen entorn dels set estudis de la UOC i dos centres de recerca: l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) i l'eHealth Center (eHC).

Els objectius de l'Agenda 2030 de desenvolupament sostenible de les Nacions Unides i el coneixement obert són eixos estratègics de la docència, la recerca i la innovació de la UOC. Més informació: research.uoc.edu. #25anysUOC