71년 전 앨런 튜링(Alan Turing)이 처음 제안한 수학적 모델이 마침내 확인됐다.
튜링은 1952년 영국의 수학자였습니다.그는 두 개의 균질한 물질 사이의 화학 반응으로 인해 자연에서 패턴이 발생한다고 제안했습니다. 그는 영국 맨체스터 대학에서 근무하면서 쓴 유일한 출판물에서 이 사실을 설명했습니다. 이러한 패턴은 얼룩말의 검은색과 흰색 줄무늬부터 선인장의 능선까지 다양한 식물과 동물 종에서 볼 수 있습니다.
지난 여름, 학생인 Brendan D'Aquino보스톤에 있는 노스이스턴 대학교 컴퓨터 과학과의 박사는 여름 인턴십 동안 조지아 공과대학의 물리학 교수인 플라비오 펜튼(Flavio Fenton)과 함께 튜링의 이론을 테스트했습니다. 그들은 자신들의 발견을 미국물리학회(American Physical Society)에 발표했습니다. 작품은 아직 검토되지 않았습니다.
연구의 일환으로 과학자들은 균일하게다양한 심기 방법을 사용하여 치아씨드를 8개의 개별 트레이에 분배하고 매일 물을 주었습니다. 또한 그들은 물의 양을 다양하게 하면서 씨앗에 세 가지 다른 성장 매개변수를 적용했습니다. 그런 다음 나머지는 자연이 알아서 처리하도록 놔둡니다. 일주일도 안 되어 그들은 초목밭이나 동물의 털과 같이 자연 환경에서 발견되는 패턴을 연상시키는 패턴이 나타나는 것을 알아차리기 시작했습니다. 그들의 생성과 강도는 물의 양과 증발에 의해 영향을 받았습니다.
그들이 관찰한 것은 연구원들이 Turing의 모델을 사용하여 만든 컴퓨터 시뮬레이션과 유사하지만 식물을 사용했습니다.
과학자들은 이제서야 특정 사항을 발견하고 있습니다.자연의 시각적 패턴을 설명하는 생물학적 시스템 내의 화학 물질 및 신호. 실험실과 해당 수학에서 화학 물질의 양을 다양하게 함으로써 튜링의 이론이 옳다는 것을 보여주었습니다.
미시시피 대학의 수학적 생태학자이자 연구원인 나타샤 엘리슨은 실험에 참여하지 않았습니다.
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표지: 컴퓨터 시뮬레이션(하단)과 비교하여 Turing의 수성 모델에서 치아씨드(상단)가 어떻게 성장하는지 보여주는 실험
이미지 제공: Brendan D’Aquino 및 Flavio Fenton