แมลงวันผลไม้ได้แก้ปัญหาการคำนวณที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เดือดร้อนมานานหลายทศวรรษ การเลียนแบบเซลล์ประสาทในแมลงวันเลือกผู้นำในการตัดสินใจได้นำนักวิทยาศาสตร์ไปสู่อัลกอริทึมของคอมพิวเตอร์ที่สามารถสร้างเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายได้ เช่น เซลล์ประสาทที่ใช้ในการตรวจสอบการระเบิดของภูเขาไฟหรือการควบคุมฝูงหุ่นยนต์ ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก
ในเครือข่ายอัจฉริยะดังกล่าว
เซ็นเซอร์บางตัวสามารถทำหน้าที่เป็นผู้นำในการแจ้งเตือนสำนักงานใหญ่ ตัวอย่างเช่น หากจำนวนหนึ่งตรวจพบเสียงก้องที่บ่งบอกว่าภูเขาไฟกำลังตื่นขึ้น วิธีการใหม่นี้ ซึ่งเผยแพร่ในวารสาร Science 13 มกราคม บรรลุความสัมพันธ์ระหว่างผู้นำกับผู้ติดตาม แต่ขจัดการพูดคุยระหว่างเซ็นเซอร์จำนวนมาก ช่วยประหยัดพลังงานและพลังการประมวลผล
การนำเสนอของเพื่อนร่วมงานเกี่ยวกับวิธีที่เซลล์ประสาทในแมลงวันผลไม้ทำงานต่างกัน ทำให้นักชีววิทยาด้านการคำนวณ Ziv Bar-Joseph มีความคล้ายคลึงกับปัญหาการคำนวณแบบกระจาย ในการคำนวณแบบกระจาย โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์จำนวนมากทำงานร่วมกันเพื่อบรรลุเป้าหมายร่วมกัน แต่มีความเป็นผู้นำน้อยที่สุด โปรเซสเซอร์จำนวนหนึ่ง — โดยทั่วไปแล้วจะมีโปรเซสเซอร์ใกล้เคียงจำนวนมาก — ถูกกำหนดให้เป็นผู้นำและตั้งค่าเพื่อรับข้อมูลจากโปรเซสเซอร์รอบตัวและส่งต่อ
Bar-Joseph นักวิจัยจาก Carnegie Mellon University ใน Pittsburgh กล่าวว่า “คนในวงการวิทยาการคอมพิวเตอร์ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับสิ่งที่เซ็นเซอร์จำเป็นต้องรู้ แต่เซลล์ที่กำลังพัฒนาสร้างเครือข่ายโดยไม่รู้อะไรเกี่ยวกับเพื่อนบ้านมากนัก เขากล่าว “พวกเขาทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีข้อจำกัดมากขึ้นและยังคงคิดหาวิธีแก้ไข”
เมื่อมีการพัฒนาตัวอ่อนของแมลงวันผลไม้
เซลล์บางเซลล์มีหน้าที่เฉพาะ เช่น กลายเป็นสารตั้งต้นของขนแปรงรับความรู้สึกที่แมลงวันใช้ในการอ่านอากาศรอบตัว ขนแปรงแต่ละเส้นถูกล้อมรอบด้วยเซลล์ที่ไม่ใช่ขนแปรง เลย์เอาต์นี้ซึ่งมีเซลล์เฉพาะทางหรือผู้นำเพียงพอ แต่ไม่มีสองเซลล์อยู่ติดกัน จะคล้ายกันมากกับการแบ่งงานในเครือข่ายแบบกระจาย Bar-Joseph กล่าว
เป็นเวลา 30 ปี ที่นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์คิดว่าในการกำหนดโปรเซสเซอร์จำนวนหนึ่งให้เป็นผู้นำที่สามารถสื่อสารกับเครือข่ายที่เหลือได้อย่างรวดเร็ว โปรเซสเซอร์แต่ละตัวต้องสต็อกสินค้าในพื้นที่ใกล้เคียง จากนั้นโปรเซสเซอร์บางตัวจะระบุตัวเองว่าเป็นผู้นำโดยพิจารณาจากจำนวนการเชื่อมต่อที่มีกับโปรเซสเซอร์อื่นๆ
เซลล์ประสาทของแมลงวันผลไม้อายุน้อยไม่จำเป็นต้องรู้ว่ามีเซลล์อยู่กี่เซลล์ในละแวกบ้าน แต่พวกมันสามารถพัฒนาเป็นขนแปรงรับความรู้สึกที่กระจายตัวอย่างเหมาะสม เมื่อเซลล์เลือกตัวเองเป็นขนแปรง มันจะส่งสัญญาณโปรตีนที่ยับยั้งไม่ให้เซลล์ข้างเคียงกลายเป็นขนแปรง
เคล็ดลับของแมลงวันอยู่ที่การใช้จังหวะเวลาแทนการสำรวจสำมะโนประชากรในละแวกบ้านเพื่อตัดสินว่าเซลล์ใดกลายเป็นขนแปรง บาร์-โจเซฟและเพื่อนร่วมงานรายงาน เมื่อเวลาผ่านไป หากเซลล์ไม่ได้รับคำสั่งห้ามไม่ให้กลายเป็นขนแปรง มันก็จะกลายเป็นขนแปรงง่ายๆ อย่างนั้น อัลกอริธึมใหม่แสดงให้เห็นว่าเครือข่ายของเซ็นเซอร์สามารถทำเช่นเดียวกันได้โดยไม่ต้องใช้เวลาและพลังงานในการรวบรวมข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับจำนวนเซ็นเซอร์ที่อยู่ใกล้เคียง Bar-Joseph กล่าว
“ตอนนี้คุณไม่จำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับย่านนี้แล้ว” Bar-Joseph กล่าว “เซ็นเซอร์แต่ละตัวสามารถมีเซ็นเซอร์ได้เกือบ 5 หรือ 500 ตัว และไม่จำเป็นต้องรู้อะไรเลย”
แนวทางนี้ “น่ายินดี” มาร์ค ฟริกเกอร์แห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดในอังกฤษ ผู้ซึ่งใช้พฤติกรรมของราเมือกเพื่อสร้างเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นกล่าว “พวกเขาใช้ระบบการพัฒนาทางชีววิทยาที่เป็นที่ยอมรับและแสดงให้เห็นว่าสามารถสร้างขึ้นใหม่ในกรอบการคำนวณเพื่อแก้ปัญหาที่มีอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล”
แนะนำ : รีวิวเครื่องใช้ไฟฟ้า | รีวิวอาหารญี่ปุ่น| รีวิวที่เที่ยว | ดาราเอวี
