• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Śluzowiec znajduje niszę w antropotechnice

    03.02.2010. 17:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy z Japonii i Wlk. Brytanii odkryli, że śluzowca można wykorzystać do udoskonalenia rozmaitych systemów technologicznych. Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie Science stanowią dorobek projektu MMCOMNET (Pomiar i modelowanie złożonych sieci w różnych dziedzinach), który otrzymał 1,5 mln EUR z tematu "Nowe i pojawiające się nauki i technologie" (NEST) Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE.

    Inżynierowie wykorzystali galaretowatą, podobną do grzyba pleśń o nazwie Physarum polycephalum, aby sprawdzić, czy może ona stanowić realną i tańszą alternatywę w budowaniu sieci. Naukowcy pod kierunkiem dr Atsushi Tero z Uniwersytetu Hokkaido w Japonii odkryli, że śluzowiec przywarty do źródła pożywienia rozpościera się we wzór niezwykle podobny do układu torów kolejowych w japońskiej stolicy Tokio.

    Rozkładając płatki owsiane na wilgotnych powierzchniach w okolicach odpowiadających lokalizacji miast wokół Tokio zespół pozwolił, aby pleśń P. polycephalum rozrosła się na zewnątrz centrum. Zdaniem zespołu śluzowiec zorganizował się, rozrósł i zbudował sieć o cechach przypominających sieć kolejową Tokio: skuteczną, niezawodną i opłacalną.

    "Niektóre organizmy rozwijają się w postaci wzajemnie powiązanej sieci w ramach swojej zwykłej strategii poszukiwania żywności, aby odkrywać i wykorzystywać nowe zasoby" - wyjaśnia naczelny autor, dr Tero. "Physarum to duży, jednokomórkowy ameboidalny organizm, który poszukuje źródeł żywności rozproszonych niczym łaty... Potrafi odnaleźć najkrótszą drogę przez labirynt lub połączyć różne źródła żywności w skuteczny sposób w sieci o niewielkiej, łącznej długości, która cechuje się jednocześnie krótkimi, średnimi odległościami minimalnymi pomiędzy parami źródeł żywności i wysokim poziomem tolerancji na awarię z powodu przypadkowego rozłączenia."

    Zespół przyznał, że zrozumienie mechaniki tego układu biologicznego pozwoliłoby pogłębić wiedzę na temat opracowywania samoorganizujących się i opłacalnych sieci w świecie rzeczywistym. Naukowcy uchwycili podstawowe mechanizmy wykorzystywane przez śluzowca do połączenia swoich źródeł pożywienia w skuteczny sposób, a następnie włączyli je do modelu matematycznego.

    Dzięki swojej pracy odkryli, że zwyczaje żywieniowe śluzowca w szczególności mogą zostać wykorzystane w branży nowych i pojawiających się nauk i technologii do tworzenia skuteczniejszych, adaptacyjnych projektów sieci komunikacyjnych i transportowych.

    W publikacji pt. Perspective, która ukazała się w magazynie Science, profesor Wolfgang Marwan z Uniwersytetu im. Otto von Guericke w Niemczech, napisał: "Model ujmuje podstawową dynamikę adaptacyjności sieci poprzez interakcję lokalnych zasad i pozwala budować sieci o właściwościach porównywalnych z sieciami infrastrukturalnymi w rzeczywistym świecie albo nawet lepsze.

    Praca dr Tero i jego kolegów stanowi fascynujący i przekonujący przykład tego, [w jaki sposób] biologicznie zainspirowane czysto matematyczne modele mogą doprowadzić do całkowicie nowych i wysokowydajnych algorytmów, pozwalających wyposażyć systemy techniczne w niezbędne cechy żywych układów w takich dziedzinach np. jak informatyka."

    Zdaniem dr Tero ten innowacyjny model może pomóc w budowaniu wydajniejszych i tańszych samoorganizujących się sieci, takich jak mobilne sieci typu ad hoc czy układy zdalnych czujników.

    W badaniach wzięła również udział Japońska Agencja Naukowo-Technologiczna (JST), Uniwersytet w Hiroszimie w Japonii i Uniwersytet Oksfordzki w Wlk. Brytanii.

    Naukowcy współpracujący w ramach projektu MMCOMNET pochodzili z Francji, Niemiec, Polski, Szwajcarii, Szwecji i Wlk. Brytanii.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Topologia sieci komputerowej – model układu połączeń różnych elementów (linki, węzły itd.) sieci komputerowej. Określenie topologia sieci może odnosić się do konstrukcji fizycznej albo logicznej sieci. Struktura sieci elektroenergetycznej - jest to jednoznacznie określony układ sieci wraz z parametrami poszczególnych urządzeń. Określenie to zastępuje stosowane kiedyś pojęcie wariant sieci. Używane może być zarówno do określenia sieci istniejącej, jak i do określenia projektu nowej sieci. Struktura sieci zawiera wszystkie elementy, z których sieć jest zbudowana. W skład struktury wchodzą między innymi: Układ normalny systemu elektroenergetycznego - model systemu elektroenergetycznego w postaci zestawu danych opisujących parametry i stan sieci przesyłowej. Układ normalny stanowi bazowy model KSE, który jest podstawą do wykonywania dalszych analiz związanych na przykład ze zmianą konfiguracji sieci, obciążeń odbiorów, zmianami rozkładu generacji w elektrowniach.

    Struktura sieci – jest to sposób, w jaki do sieci podłączone są zasoby udostępnione. Wyróżniane są dwa typy struktury sieci: klient-serwer oraz równy z równym (p2p – peer to peer). Sieć sortująca to abstrakcyjny, matematyczny model sieci, składającej się z przewodów i modułów porównujących (komparatorów), używanej do sortowania sekwencji liczb. Każdy moduł porównujący łączy dwa przewody i sortuje dwie wartości, wyprowadzając mniejszą na jeden przewód i większą na drugi. Pomimo prostoty modelu, teoria sieci sortujących jest zaskakująco głęboka i złożona.

    Optimal Brain Damage – algorytm służący do optymalizacji liczby wag sieci neuronowej. W algorytmie redukuje się wagi neuronów, następnie szacuje się jej wpływ na działanie sieci. Redukcji wag dokonuje się kiedy sieć jest już nauczona. Jeśli waga ma mały wpływ na wartość błędu oraz właściwości klasyfikacyjne sieci, dana waga może być bezpiecznie usunięta z sieci. Terenowe Sieci Elektroenergetyczne (TSE) - określane też jako Rejonowe Sieci Elektroenergetyczne (RSE) są to sieci rozdzielcze zasilające wsi, małe miasta oraz niewielkie zakłady przemysłowe znajdujące się poza terenami miejskimi. W skład TSE wchodzą: sieci 110 kV, sieci SN i sieci niskiego napięcia. Sieci nn oraz SN zasilające wyłącznie wsie nazywa się często wiejskimi sieciami elektroenergetycznymi WSE.

    Most lub mostek (ang. bridge) – urządzenie łączące dwie lub więcej sieci lub segmenty sieci dokonując filtrowania ruchu sieciowego. Sieci podłączone do mostu mogą korzystać z różnych fizycznych i logicznych protokołów łącza. VPN (ang. Virtual Private Network, Wirtualna Sieć Prywatna) – tunel, przez który płynie ruch w ramach sieci prywatnej pomiędzy klientami końcowymi za pośrednictwem publicznej sieci (takiej jak Internet) w taki sposób, że węzły tej sieci są przezroczyste dla przesyłanych w ten sposób pakietów. Można opcjonalnie kompresować lub szyfrować przesyłane dane w celu zapewnienia lepszej jakości lub większego poziomu bezpieczeństwa.

    IEEE 802.1Q – standard opisujący działanie wirtualnych sieci LAN (VLAN) budowanych w środowisku transportującym ramki. Został utworzony w ramach standardu IEEE 802 i ma na celu opracowanie rozwiązań umożliwiających wielokrotne wykorzystanie jednego fizycznego łącza do przezroczystego przesyłania informacji pochodzących z różnych sieci. Podczas przesyłania danych z jednej sieci nie następuje ich wyciek do pozostałych, wykorzystujących to samo fizyczne łącze. Nazwa IEEE 802.1Q jest również używana do określenia protokołu enkapsulacji, który używany jest w implementacji tego mechanizmu w sieci Ethernet.

    Dodano: 03.02.2010. 17:12  


    Najnowsze