Diána, József2019. szeptember 18., szerda
Tudomány

Hangyáktól ellesett technika az informatikában

2016.07.30.Lugosi Péter
National Geographic Magyarország

A hangyakolóniák tanulmányozása nem csak a biológusok, hanem az informatikusok számára is hasznos, legalábbis ezt igazolja a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatóinak új tanulmánya.

Illusztráció: Christine Daniloff/MIT

A hangyák képesek arra, hogy pontosan megállapítsák, mennyi fajtársuk van a környezetükben. Ez az adottság fontos lehet a kolónia életében, akár az új bolyok alapításában is szerepet játszhat. A biológusok már korábban is gyanakodtak arra, hogy a népsűrűség felmérése irányíthatja a fészkek szerveződését.

A témában most a MIT Informatikai és Mesterséges Intelligencia Laborja végzett kutatást. A szakértők egy korábbi elméletet igazoltak, mely szerint a hangyák mozgásuk során véletlenszerűen ütköznek társaikba, ennek segítségével mégis elképzelhető precizitással mérik fel a környezetükben élők számát. A MIT tudósai úgy vélik, a jelenség a technológia fejlődésében is szerepet kaphat.

Cameron Musco és társai egy rácsos szerkezetű „bolymásolatot” készítettek, melyben apróbb cellák voltak. A kísérlet során egyetlen rovar mozgását figyelték meg, miközben más hangyákat engedtek a fészekbe.

A szakértők észrevették, hogy az élőlényeknek kétféle „kutatási módszere” van. Az egyik a véletlenszerű felfedezés, ekkor bármilyen szabályt mellőzve haladnak egyik cellától a másikig – az ott talált fajtársakról ugyanakkor tudomást szereznek. A másik út során igyekeznek minél több hangyát felfedezni, ekkor a népsűrűség alapján próbálnak közeledni a centrumhoz.

Musco csapata arra jutott, hogy a két folyamat közti különbség forradalmi módszert hozhat az informatikába, a véletlenszerű felfedezés ugyanis sokkal gyorsabb eljárás, mint az irányított feltérképezés.

A rovarok esetét könnyen le lehet fordítani a matematika és számítástechnika nyelvére, mégpedig a gráfokkal. A gráfok elemek (csomópontok vagy csúcsok) és a rajtuk értelmezett összeköttetések (élek) halmaza, ezeket szokták használni a hálózatok modellezésére. Ha a véletlenszerű felfedezés alapú algoritmust egy ilyen halmazon futtatnak le, könnyen feltérképezhető a rendszer szerkezete – egészen addig, amíg az nem túlságosan töredezett.

Tegyük fel, hogy egy számítástechnikai cégnek egy online szociális hálózatot kell megvizsgálnia. Mivel a személyes adatok nem kiadhatók, így az egyetlen megoldás épp a véletlenszerű felfedezés: egy random felhasználónál kell elindítani az algoritmust.

A szakértők úgy látják, a módszer az ad hoc hálózatok esetében is hasonlóan működhetne. Ezek a rendszerek lekérdezéseket tesznek lehetővé a felhasználók számára, ugyanakkor a hálózatban lévő elemek csak a közvetlen környezetükben lévő elemeket ismerik. Éppen ezért szükséges az ilyen hálózatokkal az egész adatrendszert megismertetni. Ehelyett azonban sokkal kényelmesebb lenne a hangyák technikájának bevezetése.

Bár azt hinnénk, a véletlenszerű felfedezés az önmagába való visszatérés veszélye miatt pontatlan lehet, Musco csapata arra jutott, hogy a hibás adatnak tűnő elemek kiszűrésével romlik a teljesítmény.

A jelenség hátterében valószínűleg az állhat, hogy a hangyák képtelenek minden egyes, a fészekben lévő társsal összefutni. Sokkal pontosabb népsűrűségbecslést kapnak, ha egyes példányokat többször számolnak.

A jövő számítástechnikájában tehát fontossá válhat a hangyáktól eltanult módszer, ehhez természetesen további pontosításokra lesz szükség. Talán olyan algoritmusokat kell majd kifejleszteni, melyek egy időben futva képesek összehangolni eredményeiket.

Forrrás: MIT News

Hozzászólások

A Föld forgását bizonyító látványos bemutató 1850-ből

A Föld forgását bizonyító látványos bemutató 1850-ből

1819. szeptember 18-án született Párizsban Jean Bertrand Léon Foucault francia fizikus, akinek nevét a Föld forgását igazoló ingakísérlete tette közismertté.

Rudabányai lelet árulkodik a járás kezdeteiről

Rudabányai lelet árulkodik a járás kezdeteiről

A medencecsontok nem gyakori leletek, főként abból a

Nevet is kapott a meteoritban talált ásvány

Nevet is kapott a meteoritban talált ásvány

Az apró vasmeteoritot 1951-ben Ausztráliában találták meg, Wedderburn közelében, különös összetételét egy új vizsgálat tárta fel.

Emmy-díjakat nyert a NASA

Emmy-díjakat nyert a NASA

Az amerikai űrhivatal két Emmyt is nyert a Mars InSight és a SpaceX Crew Dragon Demo-1 missziójának kimagasló interaktív közvetítéséért.

A telefonhírmondó létrehozója

A telefonhírmondó létrehozója

1844. szeptember 17-én született Puskás Tivadar, a rádió ősének, a telefonhírmondónak megvalósítója.

National Geographic 2019. szeptemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

8 220 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket