Плодовые мушки помогли решить задачу, над которой учёные бились несколько десятилетий. Наблюдая за тем, как формирующаяся нервная система насекомых выбирает лидера, который принимает решения за всю группу клеток, специалисты из Университета Карнеги — Меллона (США) смогли разработать компьютерный алгоритм, позволяющий сделать сети беспроводных датчиков (мониторинг вулканической деятельности, управление стаями автономных роботов) более эффективными.

В подобных «умных» сетях ряду сенсоров приходится выступать в качестве лидеров, чтобы брать на себя ответственность за экстренное информирование штаба о данных, полученных другими датчиками. Новый подход, по словам учёных, устраняет множество досадных пересечений в отношениях между датчиками, а также экономит энергию и вычислительные мощности.

На протяжении тридцати лет специалисты считали, что при организации процесса распределённых вычислений лучше всего работать следующим образом:

процессор начинает считать себя лидером в зависимости от количества соединений с другими процессорами. Но нервные клетки в щетинках личинок плодовых мушек вовсе не обязательно знают, сколько клеток находится по соседству. Всё намного проще и эффективнее: как только один из «датчиков» решает взять на себя роль лидера, он отправляет окружающим сигнальные молекулы, которые подавляют лидерские амбиции всех остальных.

Рис. 1. Плодовая мушка Drosophila melanogaster спешит на встречу с любимым учёным. (Фото marboed).

Тем самым на первый план выходит временной, а не пространственный фактор:

если клетка не получила сигнал, она становится лидером. Алгоритм позволяет сетям датчиков поступать аналогичным образом.

Результаты исследования опубликованы в статье:

Yehuda Afek, Noga Alon, Omer Barad, Eran Hornstein, Naama Barkai and Ziv Bar-Joseph A Biological Solution to a Fundamental Distributed Computing Problem. – Science 14 January 2011: Vol. 331 no. 6014 pp. 183–185; DOI: 10.1126/science.1193210.