domingo, 23 de enero de 2011

Redes de computación más robustas gracias a mosca de la fruta


Desde hace años los científicos han obtenido una gran  cantidad de conocimiento gracias a la humilde mosca de la fruta. La Drosophila melanogaster ha sido usada para proveer a los investigadores de u nmayor entendimiento sobre la genética así como en investigaciones de neurociencia.

La más reciente investigación basada en la mosca de la fruta podría simplificar como las redes de sensores inhalámbricas se comunican y se mantienen lo cual tendría amplias aplicaciones en el campo de la computación.

Esta no es la primera vez que los sistemas de computación han sido comparados con sistemas biológicos. Dos ejemplos de esto fue la comparación entre el Linux y el uso de ojos de mosca para ayudar al desarrollo receptores visuales de robots más rápidos. En esta ocasión, científicos de la Universidad Carnigie Mellon de Pennsylvania han descubierto un sistema altamente eficiente de células organizadas en el sistema nervioso desarrollado de la mosca de la fruta, el cual parece contar con interesantes aplicaciones en el campo de la computación de redes.

Sin tener que comunicarse con las células vecinas o sin tener conocimiento previo acerca de que están haciendo estas otras células, el sistema desarrollado de la mosca es capaz de organizarse así mismo de tal manera que un pequeño número de células es capaz de convertirse en células líderes o células precursoras de órgano sensor(SOP), mientras que las otras se convierten en células nerviosas ordinarias. Las células SOP que se conectan con las células nerviosas contiguas no lo hacen con otras SOP, haciendolo en su lugar con los extremos del sistema nervioso que están unidos a pequeños vellos que les permiten interactuar conel mundo exterior. Lo que es más extraordinario acerca de  como esta jerarquía de células se organiza a sí misma es el hecho de que el número correcto y la combinación de células SOP y células nerviosas se formade sin la necesidad de un complicado intercambio de información.

El sistema nervioso de la mosca usa un método probabilístico para seleccionar las células que se convertirán en  células SOP. Las células no cuentan con información acerca de como son conectadas entre sí,  sin embargo conforme varias células se seleccionan así mismas como células SOP envían señales químicas a las células vecinas que inhiben a estas de convertirse en células SOP. Este proceso continúa por tres horas hasta que todas las células son SOP o simplemente vecinas de una SOP y la mosca emerge de su estado de pulpa.

El equipo de investigadores notaron que la probabilidad de que una célula se seleccione así misma no es una función de las conexiones como ocurre en el algoritmo de conjunto maximal independiente el cual se usa en computación de redes, sino más bien una función de tiempo. Los científicos creen que las redes de computadoras podrían ser desarrolladas empleando este sistema innovador que permitiría crear redes que sean mucho más simples y robustas.

Esta es una solución más simple e intuitiva en la cual los científicos no pensaron hace unos 25 años. Con esta investigación podría desarrollarse un nuevo algoritmo de computación, con el cual la red resultante tendría cualidades que la harían perfecta para redes en las cuales el número y posición de los nodos no es completamente fijo como en el caso de redes de sensores inhalámbricas como las utilizadas en el monitoreo de condiciones ambientales. Así mismo podría utilizarse en sistemas de control para emjambres de robots.

Si bien el tiempo de ejecución es ligeramente mayor en comparación con los enfoques actuales, el  enfoque biológico basado en la mosca de la fruta ha probado ser más eficiente y robusto ya que no requiere demasiados supuestos, lo que lo hace más útil para diversas aplicaciones.

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