“Tòa tháp Hà Nội” là bài toán do một người Pháp, Francois Lucas phát minh vào năm 1883. Nó bao gồm một chồng đĩa xếp lớn dưới, nhỏ trên và 3 cây cột. Yêu cầu là làm sao di dời đĩa qua cột khác, với sự trợ giúp của cột trung gian, nhưng không được để đĩa lớn trên đĩa nhỏ.

Phóng to

Bài toán “Tòa tháp Hà Nội”

Cái tên “Tòa tháp Hà Nội” gắn liền với một truyền thuyết rằng có một ngôi chùa ở Hà Nội, nơi đó các nhà sư đã cố giải bài toán này từ một ngàn năm trước. Họ có ba cây cột và 64 cái đĩa bằng vàng. Ngày ngày họ cứ nhấc đĩa từ cột này qua cột khác. Khi nào họ giải xong bài toán, thế gian sẽ đổi thay hoàn toàn.

Cần một thuật toán để giải bài toán này. Số lần dời đĩa tối thiểu là 2 lũy thừa n trừ 1, với n là số đĩa.

Dĩ nhiên kiến không thể di dời đĩa nhưng các nhà khoa học ở trường đại học Sydney, Úc đã tạo cho chúng những mê cung đòi hỏi cùng một thuật toán tương tự để giải.

Đó là một mê cung hình kim cương, cấu tạo bởi 64 lục giác. Đối diện với 32.000 con đường, bầy kiến luôn tìm được lối ra.

Khi đường thoát bị chặn, chúng sẽ tìm ra giải pháp khác. Sau đó chúng sẽ tìm được con đường ngắn nhất. Rõ ràng là chúng cập nhật các dữ kiện thu được.

Chris Reid, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, cho biết: “Kiến không bị mắc kẹt trong các ngõ lối dư thừa. Chúng luôn biết chuyển từ lựa chọn tốt sang lựa chọn tối ưu”.

Kiến luôn phải chọn con đường ngắn nhất vì chất dịch pheromone mà chúng tiết ra để đánh dấu sẽ bốc hơi theo thời gian. Việc chúng giải được mê cung khiến các nhà nghiên cứu tin rằng chúng sử dụng nhiều loại pheromone khác nhau, chứ không chỉ một loại.

Trong khi đó, “kiến ảo” lại không làm tốt như vậy. Kiến ảo là cách ví von những gói dữ kiện tìm đường đi trong một mạng vi tính. Chúng lập bản đồ lộ trình hiệu quả nhất giữa hai điểm, và cũng để lại mật mã như là “pheromone ảo”.

Phóng to

Loài kiến Argentina dùng trong thí nghiệm

Nhưng kiến ảo không phải khi nào cũng tìm được con đường ngắn nhất. Ngoài ra khi rơi vào mê cung, chúng sẽ mắc kẹt trong sự lòng vòng.

Cuộc nghiên cứu, với kết quả được đăng trên Tạp chí thực nghiệm sinh học (Journal of Experimental Biology) vì vậy có ý nghĩa rất thực tiễn.