Verteilungsprobleme

Zusammenfassung

Die giftigen Haare mancher Schmetterlingsraupen sind ein guter Schutz vor Feinden (beim Menschen können sie zu juckenden Ekzemen und Nesselfieber führen, in schlimmeren Fällen aber auch Asthma-Anfälle oder einen anaphylaktischen Schock auslösen). Folgendes Beispiel ist nicht „an den Haaren herbeigezogen“ sondern lebenswichtig: Wie muss die Raupe ihre Haarbüschel verteilen, um optimal vor Fressfeinden geschützt zu sein? Nähern wir den Körper der gestreckten Raupe durch einen Drehzylinder an (Bilder links, unten), jenen der eingerollten Raupe durch einen Torus (Bilder mitte, rechts). Nun suchen wir eine Punktverteilung auf der Oberfläche, welche die Abstände einer gegebenen Anzahl von Punkten minimiert. Der zugehörige Computeralgorithmus simuliert Federn zwischen einander abstoßenden Punkten und nähert sich in vielen kleinen Schritten — vergleichbar der Evolution der Raupe — der optimalen Lösung. Großes Bild: Eine Löwenzahnblüte, bei welcher der Wind bereits die oberen Samen verweht hat. Auch hier kommen evolutionäre Überlegungen ins Spiel: Je mehr Samen der Löwenzahn anordnen kann, desto erfolgreicher ist die Vermehrung.