ИННОВАЦИИ: Самоорганизующиеся сети
Мы привыкли смотреть на бактерии, как на самые примитивные создания природы. Однако инженеры компании British Telecom считают, что у этих микроорганизмов можно почерпнуть немало полезных идей. Принципы, по которым организована жизнь в колониях бактерий, могут быть использованы для создания самоорганизующихся коммуникационных сетей. Уже сейчас дома и на работе нас окружает множество маленьких умных устройств - органайзеры, автоответчики, датчики расхода воды и электричества, встроенные в бытовую технику таймеры и регуляторы. С каждым годом таких устройств становится все больше, и скоро людям просто не будет хватать времени, чтобы следить за ними. Выход состоит в том, чтобы объединить все эти приборы в сеть и создать самоорганизующуюся систему, которая будут управлять деятельностью сети. В эту сеть могут войти устройства, сигнализирующие о расходовании материалов, например картриджей, приборы слежения за детьми или домашними животными, датчики, поддерживающие комфортные условия в доме, и даже холодильники и видеомагнитофоны.
Чтобы найти способы автоматического управления большим количеством индивидуальных объектов, Йан Маршалл из BT Exact, исследовательского центра British Telecom в Суффолке, и его коллеги решили внимательнее присмотреться к упорядоченным колониям бактерий. Окаменевшие останки таких колоний образуют красивый геометрический рисунок, поэтому их называют строматолитами, что в переводе с греческого означает "каменный ковер". Бактерии в колонии самоорганизуются и создают гигантское исправно функционирующее объединение, хотя ни одна из них не руководит остальными. Они обмениваются генетической информацией через плазмиды - маленькие молекулы ДНК. Такое объединение поразительно устойчиво к внешним воздействиям и быстро восстанавливается при повреждениях или смене окружающей среды. Особенно интересно, что бактерии выполняют разные роли в зависимости от того, какое место они занимают в колонии. Британские исследователи решили, что жизненные правила, установленные в колониях бактерий, могут быть полезны для создания коммуникационных сетей будущего. Они разработали на этой основе модельную систему, которая может поддерживать работу нескольких тысяч устройств одновременно. Подобно тому, как бактерии обмениваются плазмидами, устройства, входящие в сеть, передают друг другу пакеты данных. Присваивая пакетам разную степень приоритетности, Маршаллу удалось добиться самоорганизации в модельной сети из 3000 устройств. Информация, проходящая по этой системе, была связана с управлением, настройкой, регистрацией данных и отправкой сообщений - ключевыми элементами для работы любой сети. Высокоприоритетные пакеты информации, например сообщение одного человека другому, обрабатывались устройствами, которые имеют лучшую связь с удаленными сетями. Другие задачи, такие как регистрация показаний датчиков и составление счетов, выполнялись на более низком уровне. Маршалл считает, что подобная самоорганизация может дать коммуникационным сетям значительные преимущества. По его прогнозам, этот метод может быть внедрен через 5 - 6 лет. "Скоро появится очень много маломощных компьютерных устройств со способностью коммуникации, большинство из которых будет связано в сеть, - говорит он. - Мы ищем способ заставить все эти устройства организованно работать вместе и самонастраиваться, не заставляя пользователя делать много непонятной для него работы".