Internett-algoritmer avslørt: Akkurat som maur

A HOLD FreeRelease | eTurboNews | eTN
Avatar av Linda Hohnholz
Written by Linda Hohnholz

Ingeniører henvender seg noen ganger til naturen for å få inspirasjon. Cold Spring Harbor Laboratory førsteamanuensis Saket Navlakha og forsker Jonathan Suen fant at justeringsalgoritmer – den samme tilbakemeldingskontrollprosessen som Internett optimaliserer datatrafikk med – brukes av flere naturlige systemer for å registrere og stabilisere atferd, inkludert maurkolonier, celler og nevroner.       

Internett-ingeniører ruter data rundt i verden i små pakker, som er analoge med maur. Som Navlakha forklarer:

"Målet med dette arbeidet var å bringe sammen ideer fra maskinlæring og internettdesign og relatere dem til måten maurkolonier lever på."

Den samme algoritmen som brukes av internettingeniører, brukes av maur når de søker etter mat. Først kan kolonien sende ut en enkelt maur. Når mauren kommer tilbake gir den informasjon om hvor mye mat den fikk og hvor lang tid det tok å få den. Kolonien ville da sende ut to maur. Hvis de kommer tilbake med mat, kan kolonien sende ut tre, så fire, fem, og så videre. Men hvis ti maur sendes ut og de fleste ikke kommer tilbake, reduserer ikke kolonien antallet den sender til ni. I stedet kutter den tallet med en stor mengde, flere ganger (si halvparten) av det den sendte før: bare fem maur. Med andre ord, antallet maur øker sakte når signalene er positive, men reduseres dramatisk når informasjonen er negativ. Navlakha og Suen bemerker at systemet fungerer selv om individuelle maur går seg vill og er paralleller med en bestemt type "additiv-økning/multiplikativ-reduksjonsalgoritme" som brukes på Internett.

Suen tror maur kan inspirere til nye måter å beskytte datasystemer mot hackere eller cyberangrep. Ingeniører kan etterligne hvordan naturen tåler en rekke trusler mot helse og levedyktighet. Suen forklarer:

"Naturen har vist seg å være utrolig robust i mange aspekter som reagerer på skiftende miljøer. I cybersikkerhet [men] finner vi at mange av systemene våre kan tukles med, lett kan brytes og rett og slett ikke er robuste. Vi ønsker å se på naturen, som overlever gjennom alle slags naturkatastrofer.»

Mens Suen planlegger å bruke naturens algoritmer på ingeniørprogrammer, vil Navlakha gjerne se om ingeniørløsninger kan tilby alternative tilnærminger for å forstå genregulering og kontroll av immunfeedback. Navlakha håper at "vellykkede strategier i ett rike kan føre til forbedringer i det andre."

Om forfatteren

Avatar av Linda Hohnholz

Linda Hohnholz

Ansvarlig redaktør for eTurboNews basert i eTN HQ.

Bli medlem!
Varsle om
gjest
0 Kommentar
Inline tilbakemeldinger
Se alle kommentarer
0
Vil elske tankene dine, vennligst kommenter.x
()
x
Del til...