Wire News

Internet-algoritmit paljastettiin: Aivan kuten Ants

Kirjoittanut toimittaja

Insinöörit hakevat joskus inspiraatiota luonnosta. Cold Spring Harbor Laboratoryn apulaisprofessori Saket Navlakha ja tutkija Jonathan Suen havaitsivat, että säätöalgoritmeja – samaa palauteohjausprosessia, jolla Internet optimoi dataliikennettä – käyttävät useat luonnolliset järjestelmät käyttäytymisen havaitsemiseen ja stabiloimiseen, mukaan lukien muurahaispesäkkeet, solut ja neuronit.       

Internetin insinöörit reitittävät tietoja ympäri maailmaa pienissä paketeissa, jotka ovat analogisia muurahaisille. Kuten Navlakha selittää:

"Tämän työn tavoitteena oli koota yhteen ideoita koneoppimisesta ja Internet-suunnittelusta ja liittää ne muurahaisyhdyskuntien tapaan hakea ruokaa."

Muurahaiset käyttävät samaa Internetin insinöörien käyttämää algoritmia etsiessään ruokaa. Aluksi siirtokunta voi lähettää yhden muurahaisen. Kun muurahainen palaa, se antaa tietoa siitä, kuinka paljon ruokaa se sai ja kuinka kauan sen saaminen kesti. Siirtokunta lähetti sitten kaksi muurahaista. Jos he palaavat ruoan kanssa, siirtokunta voi lähettää kolme, sitten neljä, viisi ja niin edelleen. Mutta jos kymmenen muurahaista lähetetään ulos ja useimmat eivät palaa, yhdyskunta ei vähennä lähettämänsä määrää yhdeksään. Sen sijaan se leikkaa lukua suurella määrällä, moninkertaisesti (esim. puolet) siitä, mitä se lähetti: vain viisi muurahaista. Toisin sanoen muurahaisten määrä kasvaa hitaasti, kun signaalit ovat positiivisia, mutta vähenevät dramaattisesti, kun tiedot ovat negatiivisia. Navlakha ja Suen huomauttavat, että järjestelmä toimii, vaikka yksittäiset muurahaiset eksyisivät, ja se on rinnakkain tietyn tyyppisen "lisäys-lisäys-/kertoja-vähennys-algoritmin kanssa", jota käytetään Internetissä.

Suen uskoo, että muurahaiset voivat innostaa uusia tapoja suojata tietokonejärjestelmiä hakkereilta tai kyberhyökkäyksiä vastaan. Insinöörit voisivat jäljitellä, kuinka luonto kestää useita terveydelle ja elinkelpoisuudelle aiheutuvia uhkia. Suen selittää:

”Luonto on osoittautunut uskomattoman vahvaksi monissa asioissa, jotka reagoivat muuttuviin ympäristöihin. Kyberturvallisuuden alalla [kuitenkin] huomaamme, että monia järjestelmiämme voidaan peukaloida, ne voidaan helposti rikkoa ja ne eivät yksinkertaisesti ole kestäviä. Haluamme tarkastella luontoa, joka selviää kaikenlaisista luonnonkatastrofeista."

Vaikka Suen aikoo soveltaa luonnon algoritmeja suunnitteluohjelmiin, Navlakha haluaisi nähdä, voisivatko tekniset ratkaisut tarjota vaihtoehtoisia lähestymistapoja geenisäätelyn ja immuunipalautteen hallinnan ymmärtämiseen. Navlakha toivoo, että "onnistuneet strategiat yhdellä alueella voisivat johtaa parannuksiin toisella."

Kirjailijasta

toimittaja

eTurboNewn päätoimittaja on Linda Hohnholz. Hän työskentelee eTN:n päämajassa Honolulussa, Havaijilla.

Jätä kommentti

Jakaa...