Жаби вдъхновиха иновация в безжичните мрежи

19.07.2012 | 17:23
по статията работи: Георги Георгиев
Мъжките индивиди от вида японска дървесна жаба демонстрират поведение, което може да се окаже много полезно за създаването на интелигентни комуникационни мрежи
Жаби вдъхновиха иновация в безжичните мрежи
Снимка: Wikipedia.org

Мъжките индивиди от вида японска дървесна жаба (Hyla japonica) са се научили да не издават своите крясъци за привличане на женските по едно и също време. По този начин женските не се объркват и могат да различават гласа на потенциалния си партньор, когато той се намира в близост до друга мъжка жаба, която не е обект на интерес.

Учени от Политехническия университет в Каталония, Испания, са използвали тази специфична форма за поведение на мъжките жаби, за да създадат алгоритъм, който може да бъде приложен при създаването на ефикасни и икономични безжични мрежи.

Задачата, която трябвало бъде решена от учените, била от математически тип – как да се „оцветят“ мрежовите възли при безжичните мрежи с възможно най-малък брой „цветове“, без два свързани помежду си възела да бъдат „оцветени“ в един и същи цвят.

Този проблем е известен в математиката като проблема с оцветяването на графите, като в случая терминът „цвят“ описва характеристика на даден възел*.

В случая на мъжките жаби – „цветът“ e характеристиката, описваща тяхното крякане. Ако крякали по едно и също време, две разположени близо една до друга мъжки жаби придобивали един същи „цвят“. Това обърквало женските и им пречело да открият желания партньор. Поради тази причина мъжките трябвало да се научат как да десинхронизират крякането си или казано по друг начин – да бъдат в различни „цветове“ във всеки един момент.

Самите графи представляват абстрактни структури, които представят връзките между отделни елементи в дадено множество**. В реалния свят графите намират приложение в най-различни области – при изследването на електрическите вериги, моделите на кристалите, структурата на молекулите, в теорията на игрите и програмирането, в биологията и психологията и др.

"Тъй като в случая (на жабите) не съществува централна система за контрол, която да организира тази „десинхронизация“, механизмът може да се приеме като пример за естествена самоорганизация, обяснява Кристиян Блум, един от авторите на проекта.

Поучени от опита на жабите, изследователите създали математически модел, който оптимизирал работата на елементите в съвременните безжични мрежи без нуждата от създаването на система за централно командване. Използваните от учените техники ще позволяват намаляване на загубите в информационните пакети и подобряване на енергийната ефективност на безжичните мрежи.

Проучването е част от изследванията, занимаващи се с т.нар. „интелигентност на рояка“ – клон на науките за изкуствения интелект. Тяхната цел е да създадат интелигентни системи, съставени от множество автономни елементи. Част от изследванията са вдъхновени от груповото поведение на животински общества като колониите от мравки, птичите ята и рибните пасажи, които в много случаи се държат като един организъм.

*Математическият термин в случая е „връх“

**Свойствата на графите се изучават от клон на математиката, наречен Теория на графите.

Оцени статията:
0/0
Коментирай
Моля, пишете на кирилица! Коментари, написани на латиница, ще бъдат изтривани.
Предложи
корпоративна публикация
Венто - К ООД Проектиране, изграждане, монтаж и продажба на вентилационни и климатични системи.
Holiday Inn Sofia A warm "Welcome" to Sofia's newest 5 Star hotel.
ММС Инк. ЕООД Официален дистрибутор на Daikin-Япония. Лидер в производството на климатична техника.
Резултати | Архив
  • Церемония по връчване на годишна международна награда „Карл Велики“
  • Най-старата коневъдна ферма в света
  • Женевски конвенции
  • Премиерът Бойко Борисов се срещна с руския премиер Дмитрий Медведев в Туркменистан
  • Най-старата коневъдна ферма в света
Старият вампир извежда малкото вампирче за първото му среднощно пиршество. Набелязват жертва, малкото забива зъби и започва да смуче кръв, по едно време се спира и пита баща си: - Тате, до последна...
На този ден 20.05   325 г. – Римският император Константин I Велики свиква Първи Никейски събор, на който е прието "Веруюто". 525 г. – При земетресение в Близкия изток...