Все новости от 15 апреля 2002 г.

Дрозофила вывезет сотовые сети на своем хребте

Телекоммуникационная фирма обнаружила, что из того, как муха дрозофила строит свой наружный скелет, можно извлечь полезные уроки для оптимального использования базовых станций сотовой телефонной сети. Общий подход, по словам Марка Шеклтона (Mark Shackleton), менеджера проекта Pervasive Computing в научно-исследовательском институте BTexact, принадлежащем British Telecommunications, заключается в том, чтобы элементы сети сами договаривались между собой о своей конфигурации, а не получали параметры настройки из центрального пункта управления. Такая система может оказаться более гибкой по сравнению с существующим подходом, когда параметры настройки рассылаются один раз в месяц. «Природа выработала стратегии работы с такими динамичными, непредсказуемыми средами», — пояснил Шеклтон, выступая на конференции IBM по «автономным» вычислительным системам, которые способны сами себя контролировать, восстанавливать и защищать.

Телекоммуникационные компании испытывают трудности при попытках сконфигурировать сети своих базовых станций, которые устанавливают связь с массой мобильных телефонов, находящихся в зоне их действия. Проблема в следующем: если две смежные станции работают на одной и той же частоте, они создают друг другу помехи, что делает связь ненадежной. Однако, когда десятки базовых станций передают на шести из 29 возможных частот, математическая задача распределения этих частот между станциями становится довольно сложной. Головоломка еще более усложняется из-за того, что базовые станции распределены неравномерно, на их расположение накладывается сложная география местности, а характер использования сети постоянно меняется.

Дрозофила опять выручает?
Тут-то на помощь и приходит плодовая мушка дрозофила.

По мере роста дрозофилы из одних клеток ее спины образуется наружный скелет, а из других — чувствительные волоски. Если волосков будет слишком много, скелет получится непрочным, а если много клеток уйдет на скелет, то муха будет хуже ориентироваться в окружающей среде.

Однако выбором клеток, которые должны стать клетками скелета или чувствительными волосками, занимается не центральная нервная система. Каждая клетка может стать и тем, и другим, но, когда начинается процесс превращения, она посылает соседям химический сигнал. Если из клетки начинает развиваться волосок, то у соседних клеток способность стать волосками подавляется, так что в конечном счете устанавливается равновесие.

В тестах, проводимых Шеклтоном, такая децентрализованная модель, в которой каждая ячейка, или базовая станция, «договаривается» со своими партнерами, доказала свою работоспособность. «Она приводит к составлению полезного плана, минимизирующего помехи, и может лучше отслеживать характер использования сети», — говорит он. Для ВТ больше не является проблемой то, на каких частотах должны работать те или иные антенны. Они сами договариваются об этом между собой.

BT применяет эти результаты и для военных систем связи, где задачи еще сложнее, так как станции мобильны, а наблюдение за компонентами сети в суматохе военных действий затруднено. Шеклтон предложил также систему предупреждения, в которой сетевые компьютеры время от времени проверяют состояние своих соседей. Если соседний компьютер не отвечает, статус данного компьютера изменяется и он входит в аварийный режим, в свою очередь приводя в состояние усиленной защиты другие компьютеры. Такой принцип позволит автоматически реконфигурировать систему защиты для отражения атак.

Отпустить вожжи
У такой автономной работы элементов компьютерной системы есть свои преимущества, но в традиционных информационных технологиях эту идею, вероятно, встретят в штыки: люди привыкли держать управление в своих руках. «Чтобы такие саморегулируемые системы успешно работали, мы должны отказаться от некоторой части контроля — хотя бы того, что относится к управлению деталями», — пояснил Шеклтон. Однако нужно быть готовыми к тому, что не всегда в точности будет ясно, как именно независимые элементы создали конфигурацию, работающую в данных условиях именно таким образом. «Пожалуй, самую большую тревогу при таком подходе вызывает возможность потери администраторами полного контроля над системой», — отметил Шеклтон.

Еще одним последствием может стать снижение производительности из-за того, что самоуправляемая система работает достаточно хорошо, но не так хорошо, как если бы ею управляли специалисты. Однако Стив Уайт (Steve White), старший менеджер отделения автономных вычислительных систем научно-исследовательского центра Томаса Дж. Уотсона при IBM, считает, что производительность понизиться не должна. «Думаю, что нам следует создавать такие самоадминистрируемые системы, которые работают лучше систем, управляемых человеком», — сказал он в интервью. 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы: