Inženirji se včasih po navdih zatečejo k naravi. Izredni profesor Laboratorija Cold Spring Harbor Saket Navlakha in raziskovalec Jonathan Suen sta ugotovila, da prilagoditvene algoritme – isti postopek nadzora povratnih informacij, s katerim internet optimizira podatkovni promet – uporablja več naravnih sistemov za zaznavanje in stabilizacijo vedenja, vključno s kolonijami mravelj, celicami in nevroni.
Internetni inženirji usmerjajo podatke po vsem svetu v majhnih paketih, ki so podobni mravljicam. Kot pojasnjuje Navlakha:
"Cilj tega dela je bil združiti ideje iz strojnega učenja in internetnega oblikovanja ter jih povezati z načinom, kako se kolonije mravelj hranijo."
Isti algoritem, ki ga uporabljajo internetni inženirji, uporabljajo mravlje, ko iščejo hrano. Sprva lahko kolonija pošlje eno mravljo. Ko se mravlja vrne, zagotovi informacije o tem, koliko hrane je dobila in koliko časa je trajalo, da jo je dobila. Kolonija bi nato poslala dve mravlji. Če se vrnejo s hrano, lahko kolonija pošlje tri, nato štiri, pet itd. Če pa se pošlje deset mravelj in se večina ne vrne, potem kolonija ne zmanjša števila, ki ga pošlje, na devet. Namesto tega zmanjša število za veliko količino, večkratno (recimo polovico) tistega, kar je poslal prej: samo pet mravelj. Z drugimi besedami, število mravelj se počasi sešteva, ko so signali pozitivni, vendar se znatno zmanjša, ko so informacije negativne. Navlakha in Suen ugotavljata, da sistem deluje, tudi če se posamezne mravlje izgubijo, in je vzporeden z določeno vrsto "algoritma za povečanje/multiplikativno zmanjšanje", ki se uporablja na internetu.
Suen meni, da bi mravlje lahko navdihnile nove načine za zaščito računalniških sistemov pred hekerji ali kibernetskimi napadi. Inženirji bi lahko posnemali, kako narava vzdrži vrsto groženj za zdravje in sposobnost preživetja. Suen pojasnjuje:
»Izkazalo se je, da je narava neverjetno robustna v številnih vidikih, ki se odzivajo na spreminjajoča se okolja. Pri kibernetski varnosti [vendar] ugotavljamo, da je v veliko naših sistemov mogoče posegati, zlahka zlomiti in preprosto niso robustni. Želimo pogledati naravo, ki preživi v vseh vrstah naravnih nesreč."
Medtem ko Suen načrtuje uporabo naravnih algoritmov v inženirskih programih, bi Navlakha rad videl, ali bi inženirske rešitve lahko ponudile alternativne pristope k razumevanju regulacije genov in nadzora imunskih povratnih informacij. Navlakha upa, da bi »uspešne strategije na enem področju lahko vodile do izboljšav na drugem«.
KAJ VZETI IZ TEGA ČLANKA:
- Ko se mravlja vrne, posreduje informacije o tem, koliko hrane je dobila in koliko časa je trajalo, da jo je dobila.
- Z drugimi besedami, število mravelj se počasi povečuje, ko so signali pozitivni, vendar se znatno zmanjša, ko so informacije negativne.
- Namesto tega zmanjša število za veliko količino, večkratnik (recimo polovico) tistega, kar je poslal prej.
