使用Physarum Rigidum确定探月学校午餐时段火灾撤离路线

驱动问题

  1. 黏菌的生物机制如何感知并响应引诱物和排斥物,并转化为其在复杂环境中寻找最优路径的能力?
  2. 考虑到人类心理、决策过程和社会动态等因素,使用黏菌作为人类疏散行为的模型有什么局限性?
  3. 除了火灾疏散场景之外,还有哪些现实应用可以从黏菌寻找最优路径的能力中受益,比如城市规划、交通网络设计或资源配置问题?
  4. 如何进一步完善使用黏菌的实验设置,更准确地模拟真实世界的疏散条件,包括不同的拥挤密度、个体差异和环境动态变化等因素?

项目介绍

涉及学科: 真菌学;生物物理学;3D建模

项目主题关键词: 受生物启发的解决方案


本研究探索了使用黏菌,特别是Physarum rigidum,在学校建筑中模拟火灾疏散路线的可能性。研究使用了学校的3D打印模型,通过使用排斥物(丙酮酸)引导黏菌的生长,模拟火灾场景。研究者在潜在的出口位置放置了燕麦片,代表吸引黏菌的目的地。实验结果表明,黏菌成功地在模型中导航,避开了排斥物,并连接到燕麦片,揭示了潜在的高效疏散路线。 该研究的结论是,黏菌可以作为设计和评估火灾疏散计划的有力工具,也突出了黏菌作为研究复杂问题解决行为的潜力。

核心素养

思维习惯:   好奇心,持续学习,成长型思维,追求卓越

可转移技能:研究问题,研究空白,研究方法,结论,学术写作规范,引用

学科知识:   真菌学基础,群体行为学,生物物理学,建筑设计与3D建模