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먹이를 이고 가는 개미를 본 적 있나요? 그냥 지나칠 수도 있는 이 모습을 보고 한 과학자가 수학 문제를 푸는 영감을 얻었다고 해요. 영감의 주인공! 개미를 인터뷰해 봤습니다.

Q. 개미 씨, 자기소개 부탁드립니다.

안녕하세요, 빠른 길 찾기의 달인 개미입니다. 저는 저보다 25배 무거운 먹이를 이고 집까지 가져가는데, 본능적으로 최적의 경로를 찾아 먹이를 빠르게 운반해요.

Q. 최근 과학자에게 큰 도움을 줬다면서요?

알버트 체른 미국 샌디에이고 캘리포니아대학교 컴퓨터공학과 교수가 제 행동에서 단서를 얻어 최적 운송 이론을 응용해 ‘플라토 문제’에 나오는 ‘극소곡면’을 구하는 알고리듬을 만들었어요. 극소곡면은 임의로 주어진 곡선 경계에서 최소 면적을 이루는 표면으로, 이것을 찾는 것을 플라토 문제라고 불러요. 1947년 벨기에 물리학자 플라토가 비누 막을 활용해서 극소곡면이 어떤 형태인지 연구하면서 널리 알려졌어요.

Q. 이번 연구가 왜 새로운 건가요?

체른 교수는 “최적 운송 문제를 응용해 기존에 플라토 문제를 푸는 방식과 완전히 다른 접근으로 알고리듬의 오류를  1/100정도로 줄였다”고 말했어요. 이 연구 전까지만 해도 플라토 문제를 풀기 위한 극소곡면을 예측하는 컴퓨터 모형은 크게 발전하지 못하고 있었어요. 함수의 기울기로 최솟값을 구하는 알고리듬을 사용했는데, 곡면이 볼록할 때 오류가 생겼거든요. 그래서 연구팀은 최적 운송 이론의 원리와 비슷한 볼록 최적화 문제로 바꾸고 입체 모양을차원 격자로 나눴어요. 그리고 알고리듬을 15번 반복해 오류를 줄였어요.

앞으로도 과학자, 수학자 연구에 도움이 되고 싶어요. 제게 관심있는 학자분들 연락주세요!