Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 31 reacties
Bron: Technology Research News, submitter: T.T.

Technology Research News maakt melding van een zelfbouwend netwerk, dat gebaseerd is op de communicatiemethode van bijvoorbeeld mieren en bacteriŽn. Wetenschappers van de Humboldt University in Duitsland kwamen tot de ontdekking dat het achterlaten van sporen, zoals mieren dat doen, ook werkt voor autonome stukken computercode. Deze techniek is onder andere bruikbaar voor het maken van zelfbouwende netwerken, groepen samenwerkende robotten en zelfs de behandeling van kanker.

Om de sociale structuur van een mierengemeenschap na te bootsen, maken de wetenschappers gebruik van een simulatie met agents, die willekeurig over een rooster met niet aangesloten nodes bewegen. In plaats van een hiŽrarchische netwerkstructuur te gebruiken, vinden de agents de nodes en maken verbindingen, allemaal uit zichzelf. Wanneer een agent op een node stuit, begint de agent met het aanmaken van een gesimuleerd chemisch spoor, dat langzaam in sterkte afneemt. Andere agenten voelen zich aangetrokken tot dit spoor en maken aansluiting. We zien het idee van chemische sporen en aantrekking precies terug in de natuur.

Het gebruikte model bevat twee soorten nodes, rode en blauwe. Elke agent begint zijn reis met een groene kleur, legt dan nog geen sporen en zwerft willekeurig rond over het rooster. Als een agent op een blauwe node stuit, neemt hij dezelfde kleur aan en begint met het leggen van een blauw spoor. Blauwe sporen trekken rode agenten aan. Dit werkt natuurlijk ook anders: een groene agent wordt rood, legt een rood spoor en trekt blauwe agenten aan. Na verloop van tijd zie je dat alle groene agenten zijn veranderd in rode of blauwe, die rond bewegen tussen de nodes zoals dat ook in een netwerk zou gebeuren. Deze methode lost de twee basisproblemen van een zelfbouwend netwerk op: het ontdekken van en verbindingen leggen tussen de nodes.

Groot voordeel van deze netwerkopbouw is de snelle oplossing van fouten en storingen. Wanneer de positie van de nodes verandert, verandert de route van de agenten ook. Wanneer een verbinding verbroken is, wordt deze snel hersteld. De gebruikte techniek is vooral belangrijk, omdat zij voor het eerst het gebruik van agents in de kijker brengt. Hoewel de mogelijkheden van een zelfbouwend netwerk al vaker zijn onderzocht, is dit een nieuwe ontwikkeling:

The researchers' model is interesting and may provoke useful insights for those who run networks, said Vicsek. The current model is too complicated to be widely applied, however, he said.

There have been previous attempts to design network models that change their structures as a function of time depending on various parameters of the network, said Vicsek. The researchers' work is different because they introduce agents into the picture, which is a nice touch, he said. "This is a direction which is worth developing further," he said.
Mier (groot!)
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (31)

Interessant onderwerp, want ik ben op routering binnen netwerken m.b.v. mieren afgestudeerd (5 jaar geleden). Het werd toen al een jaar of 2 onderzocht en sindsdien wordt er op voortgebouwd. Dus meer toepassingen en ook steeds slimmere algoritmes. Dit is een van de voorbeelden.

Op mijn homepage http://members.chello.nl/rgl.vdput/thesis.htm kun je een zip-je downloaden met een simulatie erin. Je kunt dus zelf een netwerk bouwen en zien hoe de agents de routering tabellen wijzigen als je iets aan het netwerk aanpast.
Simulatie is indrukwekkend.
alleen krijg je zo niet geen veel agents (1100 na 2500 timesteps) en dataverkeer? (ik weet niet of dit in Kb/s is, maar een max van 83)
Ik heb alle instellingen laten staat zoals ie was. Met 20 nodes

Nadat ik het Aget type verander in Classic, gaat de benodigde bandbreedte omlaag, maar het aantal agent omhoog.

(en hoe minder nodes ik gebruik, hoe meer agents er gemaakt worden :? )
Je moet je voorstellen dat dit de eerste simulatie was m.b.v. mieren voor een pakketgeschakeld netwerk. Er was wel eerder werk gedaan aan circuit geschakelde netwerken. Daarom is alles nog lang niet optimaal, maar daar ging het niet om. Helaas voor mij (eigenlijk meer voor mijn opdrachtgever) was er al iets op internet over gepubliceerd, zodat een patent er niet meer in zat. :(

De bedoeling was om te bewijzen dat het algoritme haalbaar is en andere studenten na mij zijn er mee verder gegaan. Er valt nog een hoop aan te optimaliseren, zoals het aantal agents dynamisch laten aanpassen en meer van dat soort zaken.

Wil je meer over de achtergrond weten, dan is het bijgevoegde Word document de enige oplossing. Na 5 jaar ben ik het belangrijkste wel vergeten. :D
Heb je geen Java applet van je simulator & PDF versie van je thesis? Dit is een beetje onhandig enzo :) Ik vind dit erg interessant.
Helaas alleen een Delphi versie. Dat was de standaard die toen gebruikt werd bij KPN Research. Ik weet dat er later wel een C(++) versie van gemaakt is en allerlei uitbreidingen / verbeteringen op gemaakt zijn. Het document heb ik alleen in Word (heb geen PDF-creator).
offtopic:
maak PDF's met PDF995:
http://www.pdf995.com/
Ik heb de ZIP uitgebreid met de PDF-versie van het document (met dank aan de tip van bartware).
Samengevat: virtuale mieren lopen als data pakketjes over een netwerk om zo de kortste paden tussen nodes te vinden. Ze passen zich dynamisch aan de omstandigheden aan en zorgen ervoor dat de routeer tabellen optimaal zijn geconfigureerd.
Dit nieuwtje verbaast me eigenlijk hoegenaamd niet...

Het is volgens mij een systeem dat toegepast wordt sinds het prille begin van de informatica (en alles daaromtrent) ...

Dat systeem bestaat (min of meer) uit het streefdoel om een computer (of netwerk oid.) te maken naar het voorbeeld van de natuur, en dit zo ver te perfectioneren tot het (in de nabije toekomst) uiteindelijk de aanwezige natuurlijke organismen overstijgt in efficientie, dominantie, enz ...

Banaal voorbeeld: een transistor kan je makkelijk vergelijken met een neuron in de hersenen.

Dit kan ik natuurlijk alleen maar toejuichen; immers, waarom iets compleet nieuw en ongekend ontwerpen, als je kan de natuur als beproefd systeem voor model kan laten spelen?
chemotaxis gaat niet over netwerken. of de lucht (moleculen) is je netwerk.
Mieren verzinnen hun eigen nodes.(moet dus voorgeprogameerd worden?)

bio is machtig interesant. kan je veel uithalen aan vindingen.
maar het 'LEVEN' is nier perfect.. dus zal het niet foutlooskunnen werken

zal op den duur de snelste weg gevonden is. het stopt. gewoon weer helemaal overnieuw moeten beginnen toch? (voorgaande sporen verdwijnen in de tijd)
Volgens mij geeft elke mier die het pad bewandeld nadat ie geuren ruikt weer nieuwe geuren af. Zo blijft een goed pad in leven en een slecht pad sterft uit..
dit is de zelfde manier waarop onze hersenen leren
en zou dus mits veilig een heel eficient protocol kunnen zijn
En wat is nu precies het verschil met de huidige methode waarin gebruik wordt gemaatk van routetabellen. Die worden ook continue gerefreshed, waardoor nieuwe (kortere, efficientere) routes ontdekt worden. En die ook aangepast worden op het moment dat een server uitvalt (al weet ik niet precies hoe lang dit moet duren)

Wat zijn de voordelen van deze mierentechniek?

Edit: En nee, ook het lezen van het originele artikel maakt het mij (nog) niet duidelijker.
Dus als ik de boel wil hacken moet ik er een miereneter op afsturen?
Of een mieren lok doosje :)
Is dit in de trand van zelf kabels leggen? (Dat versta ik onder zelfbouwend :) )
Of is dit iets zoals het RIP, waar dynamisch de buren/routes worden doorgegeven? Of is het toch meer dan een verbeterde versie hierop?
Wil je later ooit programmeren of systeembeheerder worden dan zal ik maar snel biologie en scheikunde in je pakket toevoegen :+
Dit soort dynamische protocollen zijn natuurlijk mooie toekomst beelden, er is alleen ťťn probleem bij dit soort gedecentraliseerde netwerken: beveiliging. Om dit netwerk tot stand te brengen moet iedereen meewerken aan dit protocol en is er niet zoiets als 'een provider'. Je kan het protocol op jouw node zo aanpassen dat er veel meer verkeer langs jouw pc gerouteerd wordt, hiermee kan er dus veel meer ongewild 'gesniffed' worden. Wellicht zijn daar goede oplossingen voor te vinden, maar het is een hele andere situatie dan de conventionele routing.

* 786562 unteraarsch_
Elke agent begint zijn reis met een groene kleur, legt dan nog geen sporen en zwerft willekeurig rond over het rooster. Als een agent op een blauwe node stuit, neemt hij dezelfde kleur aan en begint met het leggen van een blauw spoor
Waar komt in vredesnaam die blauwe node vandaan als iedere agent 'groen' begint en pas 'blauw' wordt bij het ontmoeten van een blauwe node?
Lijkt me dat je dan tot in den eeuwigheid groene agenten over je netwerk hebt zwerven... :?

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True