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Internet de Hormigas

Anternet

Antes de que los investigadores desarrollaran Internet, las hormigas desarrollaron Anternet, una red de comunicaciones sorprendentemente similar.

La profesora de biología de la Universidad de Stanford, Deborah Gordon, ama a las hormigas.

Los ha estado estudiando por más de 20 años.

Recientemente, cuando llegó a comprender cómo las colonias de hormigas cosechadoras regulan el forrajeo, es decir, cómo deciden qué tan rápido enviar hormigas para recolectar alimentos, pensó que el algoritmo de hormigas podría aplicarse a otros tipos de redes.

Gordon fue a Balaji Prabhakar, profesora de ciencias de la computación e ingeniería eléctrica en la Universidad de Stanford con su idea.

Prabhakar se dio cuenta de que la forma en que funcionaba su red de hormigas se parecía mucho al Protocolo de Control de Transmisión.

(TCP) es un algoritmo que evita que los datos que viajan por Internet se atasquen cuando aumenta la congestión o disminuye el ancho de banda.

Establecieron experimentos para probar la teoría de Anternet.

Los dos establecieron una serie de experimentos para probar la teoría.

Consideraron que la comida en el mundo de las hormigas es similar al ancho de banda en el mundo de las computadoras; Hormigas ajustadas de la misma manera que una red informática.

Al manipular la cantidad de alimentos disponibles, simularon cambios en el ancho de banda de la red y observaron para ver si las hormigas se ajustaban de la misma manera que se ajustaría una red informática que funciona bajo TCP, es decir, enviando menos paquetes (o hormigas). Los paralelos eran asombrosos.

Si esta investigación de hormigas se hubiera realizado a principios de la década de 1970, cuando los investigadores trabajaban en algoritmos de comunicaciones, podría haberles ahorrado un poco de tiempo.

No es que los investigadores hubieran dado necesariamente el crédito a las hormigas. Después de todo, bromea Prabhakar, «las hormigas no publicaron».

Anternet sería Internet Entonces, una colonia de hormigas, como muchos otros sistemas complejos, funciona sin ningún control central.

No hay nadie a cargo, nadie les dice a las hormigas qué hacer y tienen que usar la información que obtienen de las interacciones locales para decidir qué hacer.

Entonces, se estudio cómo las hormigas usan la velocidad y el patrón en el que se encuentran para tomar decisiones sobre qué hacer y cómo, en conjunto, eso permite a la colonia ajustar su comportamiento.

La colonias de hormigas regula su alimentación

Una colonia regula su alimentación utilizando la tasa a la que los recolectores que regresan se encuentran con los recolectores salientes.

Un recolector saliente decide salir dependiendo de qué tan rápido entren las hormigas con la comida. Y debido a que cada hormiga que sale busca hasta encontrar comida, cuanto más comida hay, más rápido la encuentran y más rápido regresan.

Entonces, la tasa a la que regresan los recolectores es una medida de la disponibilidad de alimentos.

Internet y la anternet tienen en común el algoritmo

Lo que Internet y la anternet tienen en común es el algoritmo en sí mismo que utilizan los remitentes de datos en Internet para detectar el ancho de banda disponible.

Es prácticamente el mismo algoritmo que usan las hormigas para detectar la cantidad de comida disponible. La forma en que funciona la red de datos es mediante el envío especulativo de algunos paquetes. Y eso es análogo a las hormigas que salen a buscar comida.

Y luego, para cada paquete, el receptor de esta información enviará un acuse de recibo por cada paquete que reciba. Eso es como los recolectores que regresan.

Por lo tanto, el flujo de paquetes que salen y los reconocimientos que regresan son una especie de señales que dicen: «Está bien, adelante y envía más».

Comprender cómo las colonias regulan el forrajeo Para comprender cómo las colonias regulan el forrajeo, realizamos experimentos en los que cambiamos la velocidad a la que regresan los recolectores.

Recolectamos las hormigas que regresan cuando regresan al nido, las ponemos en una caja y eso reduce la tasa a la que regresan los recolectores.

Y también la tasa a la que salen los recolectores disminuye porque responden a los recolectores que regresan. Y luego, cuando dejamos que regresen los recolectores que regresan, cuando esta línea roja vuelve a subir, los recolectores salientes comienzan a salir nuevamente.

Las hormigas regulan su comportamiento de acuerdo con la disponibilidad de alimentos. Las hormigas están regulando su comportamiento de acuerdo con la disponibilidad de alimentos, pero ninguna hormiga sabe cuánta comida hay por ahí.

Por lo tanto, no existe una evaluación global sobre la cantidad de alimentos y, sin embargo, la colonia puede regular muy de cerca su actividad de alimentación utilizando solo esta tasa de interacción.

Fuentes utilizadas: WikiPedia