Uz skudru mugurām

Pamatojoties uz bioloģijas ķīmiju, pētnieki no Humbolta universitātes Vācijā ir izstrādājuši veidu, kā elektroniskie aģenti var efektīvi salikt tīklu, nepaļaujoties uz centrālo plānu.





Pētnieki modelēja savu ideju, izmantojot kukaiņu un citu dzīvības formu metodēm, kuru komunikācijai trūkst centrālās plānošanas, bet kurām izdodas izveidot tīklus, kad indivīdi izdalās un reaģē uz ķīmiskajām takām.

Pētnieki atklāja, ka tas, kas darbojas skudrām un baktērijām, darbojas arī autonomām datora koda daļām. Ideja ir iedvesmota no ķīmisko taktisko modeļu izsekošanas trases veidošanās modeļiem, kas plaši sastopami kukaiņos, baktērijās un gļotu sēnēs, sacīja Frenks Šveiters, Humbolta universitātes asociētais profesors un zinātniskais līdzstrādnieks Fraunhofera Autonomo izlūkošanas sistēmu institūtā Vācijā.

Saskaņā ar Schweitzer teikto, darbu galu galā varētu izmantot pašmontāžas shēmām, koordinētu robotu grupām un adaptīvai vēža ārstēšanai.



Kukaiņu, baktēriju un gļotu pelējuma kopienas koordinē augšanas procesus, pamatojoties uz mijiedarbību starp indivīdu atstātajām ķīmiskajām pēdām. Pētnieki izveidoja līdzīgu tīklu, izmantojot elektronisko aģentu datorsimulāciju, kas nejauši pārvietojas pa tīklu, kurā ir nesaistīti tīkla mezgli.

Tā vietā, lai noteiktu tīkla struktūru hierarhiskās plānošanas no augšas uz leju pieejā, aģenti atrada mezglus un izveidoja savienojumus augšupējā pašorganizācijas procesā.

Kad aģents notika mezglā, tas sāka radīt vienu no divām simulētajām ķīmiskajām takām ar ātrumu, kas laika gaitā samazinājās. Laika gaitā ķīmiskās pēdas stiprums arī izzuda. Pašsavienojošā tīkla atslēga ir tāda, ka aģenti tiek piesaistīti citu aģentu noteiktajām ķīmiskajām takām.



Pētnieku modelī ir divu veidu tīkla mezgli - zils un sarkans. Katrs aģents sāk darboties kā zaļš aģents, kas nenosaka ķīmiskas pēdas un pārvietojas nejauši. Kad aģents notiek zilā mezglā, tas kļūst zils, un, kad aģents notiek pāri sarkanajam mezglam, tas kļūst sarkans. Sarkanie un zilie līdzekļi nosaka ķīmiskās pēdas, kas piesaista pretējas krāsas aģentus.

Laika gaitā modelis mainās no daudziem zaļajiem aģentiem, kas ceļo nejauši, uz krāsainiem aģentiem, kas pārvietojas starp mezgliem, piemēram, trafiku tīklā. Jūs redzat tīklu, kas savieno gandrīz visus blakus esošos mezglus, sacīja Švicers.

Ķīmiskā metode vienlaikus atrisina divas pamatproblēmas, kas saistītas ar tīkla pašmontāžas noteikšanas mezgliem un savienojumu izveidi starp mezgliem, sacīja Šveiters.



Šāda veida tīkls ātri novērš kļūmes un traucējumus, sacīja Šveiters. Ja mezglu novietojums tiek mainīts, tīkls attiecīgi pielāgojas. Ja saite ir bojāta, tā tiks atjaunota ļoti ātri.

Rezultātiem vajadzētu palīdzēt centieniem izmantot virtuālos feromonus, lai koordinētu datoru aģentus un reālās pasaules robotus, sacīja Šveiters. Feromoni ir ķimikālijas, ko skudras izmanto savos tīklos. Viņš teica, ka tos pašus principus var izmantot, lai izstrādātu pašmontējošas elektroniskās shēmas no tādiem blokiem kā nanovadi.

Paškomplektējošie tīkli ir svarīgi, sacīja Tamass Višeks, fizikas profesors Eotvos Universitātē Ungārijā. Faktiski tādi tīkli kā internets tiek nepārtraukti komplektēti, pamatojoties uz to faktisko veiktspēju, viņš teica.



Vikseks sacīja, ka Humbolta pētnieku modelis varētu radīt noderīgus ieskatus tiem, kas vada tīklus. Lai gan citi tīkla modeļi arī maina savas struktūras atkarībā no laika un citiem parametriem, Humbolta komanda atšķīra savu modeli, ieviešot aģentus — tas ir patīkams pieskāriens, norāda Vikseks. Taču viņš piebilda, ka modelis pašlaik ir pārāk sarežģīts, lai to plaši izmantotu.

Viņš teica, ka šis ir virziens, kuru ir vērts attīstīt tālāk.

Švicera pētnieku kolēģi bija Sankts Augustins un Benno Tilčs no Humbolta universitātes. Viņi publicēja pētījumu 2002. gada 21. augusta numurā Fiziskais apskats E. Pētījumu finansēja Humbolta universitāte.

paslēpties