蜜蜂也是數學家

“假設你要去100座城市旅行，怎樣安排線路才能既做到總路程最短又必須每座城市只抵達一次？”

這個問題對一般人來說顯得陌生且困難，其實，這是一道著名的數學題——“推銷員問題”，是英國著名數學家漢密爾頓提出的“旅行世界問題”的延伸版本。這類問題通常指一名推銷員去多座城市出差，他該怎樣走才能確保每座城市只經過一次且在最短時間內回到起點。這個問題反映到圖像上，可以簡化理解為怎樣用最短的線不重復地連接所有的點。即便是數學專業人士，解答此類“漢密爾頓問題”也不容易。然而，小蜜蜂的表現卻讓人大吃一驚。

據美國《大眾科學》雜志報道，英國最新的一項科學研究表明，蜜蜂解決“推銷員問題”的速度比電腦還要快。

當初漢密爾頓提出的“推銷員問題”為“把正十二面體的20個頂點看作地球上的20個城市，正十二面體的棱看作是連接這些城市的道路，問是否能從某一城市出發，沿著城市間的道路，經過每個城市恰好一次，最后又回到出發點？”（圖1）解答時，假設可以把這個正十二面體壓成一個平面圖形，那么這20個頂點一定是一個封閉的20角形的周界。

我們只要用剪刀剪去一個面，將其余的11個面鋪平在一個平面上，如圖2所示，我們可以看到11個五邊形，底下面還有一個拉大了的五邊形，總共還是12個正五邊形，一共有20個頂點。由此問題轉化成：圖2中是否存在經過每點恰一次的回路？答案是肯定的，按照數字標號的順序我們就得到一條符合要求的路線圖。但隨著點數(城市)不斷增加，相應的計算量呈幾何級數增長，問題的難度就大大提高了，計算機也需要運行好幾天才能給出結果。但是，蜜蜂的表現非常驚人。

研究人員將蜜蜂放在由計算機控制的數百朵人工假花叢中，發現即使改變花朵的排列順序或者加入新的人工假花，蜜蜂依然能很快算出新環境中最短的飛行線路。研究人員認為，由于飛行需要消耗大量體力，蜜蜂每天穿梭在花叢中實際上就是“推銷員問題”的判斷過程。它們依靠自身驚人的記憶力和測量陽光的角度來找到最優化路線，使之能夠在最短時間內返回蜂巢。因此蜜蜂飛行采蜜并不是簡單的漫無目標的純體力勞動，而是智慧之旅。

科學家試圖破解蜜蜂選擇路線的奧秘，對于未來城市交通規劃、物流運輸以及計算機網絡通訊具有非常重要的意義。謝謝小蜜蜂。