04/Ene/08

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Imitan la estrategia de las abejas para mejorar la Internet

Las abejas se las ingenian para recolectar eficientemente una gran cantidad de néctar con recursos limitados y sin una autoridad central.

Según una nueva investigación del Instituto Tecnológico de Georgia, la inteligencia de enjambre de estas abejas también puede usarse para mejorar la eficiencia de los servidores de Internet.

Un sistema de comunicaciones basado en la danza que las abejas ejecutan para comunicarse entre ellas, desarrollado por el Tecnológico de Georgia, ayuda a servidores de Internet que normalmente deberían estar dedicados sólo a una tarea, a moverse entre tareas según sea necesario, reduciendo las posibilidades de que un sitio web pueda verse sobrepasado con peticiones y no pueda atender a usuarios y clientes potenciales. Comparado con la forma en que operan comúnmente los servidores de bancos, el método de las abejas suele mejorar el servicio de un 4 a un 25 por ciento en tests basados en tráficos reales de Internet.

Después de estudiar la eficiencia de las abejas, el profesor Craig Tovey (del Tecnológico de Georgia), a través de conversaciones con su colega Sunil Nakrani (experto en ciencias de la computación, de la Universidad de Oxford), se dio cuenta de que las abejas y los servidores tienen que vencer obstáculos sorprendentemente similares para ser eficientes.

Las abejas tienen un número limitado de obreras en cualquier momento dado para volar hacia las flores, recolectar el néctar, regresar a la colmena y repetir este proceso hasta que se agote la fuente de alimento. Algunas veces, hay abundante néctar para recolectar; otras veces escasea. El entorno de las abejas está cambiando de manera constante; algunas parcelas de flores ocasionalmente producen un néctar mucho mejor que otras, las estaciones cambian y los días lluviosos hacen difícil la recolección del néctar.

Los servidores de Internet, que proporcionan la potencia de computación necesaria para mantener los sitios web en marcha y accesibles, están organizados típicamente como una cantidad determinada de servidores dedicados a determinado cliente o sitio web. Cuando los usuarios acceden a un sitio web, los servidores proporcionan potencia de cómputo hasta que se satisfagan todas las solicitudes para acceder y utilizar el sitio. En ocasiones, hay una gran cantidad de peticiones para acceder a un sitio (por ejemplo, una tienda en línea de una compañía de confecciones después de un efectivo anuncio publicitario televisivo durante un evento deportivo popular) y a veces hay muy pocas. Predecir la demanda para los sitios web, incluyendo si un usuario accederá a un videoclip o si iniciará una compra, es extremadamente difícil en un contexto tan variable como es Internet, y con frecuencia los servidores se sobrecargan y más tarde se quedan inactivos, de manera impredecible.

Las abejas afrontan sus problemas utilizando un sistema de comunicación automático y simple, basado en "danzas". Las abejas exploradoras dejan la colmena en busca de néctar. Una vez que han encontrado un lugar prometedor, regresan a la colmena (la "pista de baile") y realizan una danza. Las peculiaridades del baile indican a las abejas que esperaban, hacia qué dirección volar, la distancia hasta la parcela de flores y la dulzura del néctar.

Las abejas exploradoras danzan ante las otras hasta que éstas reciben la información. Entonces, salen a recolectar el néctar siguiendo las indicaciones que a través de la danza les han proporcionado las compañeras que ya han estado allí. Mientras siga habiendo néctar disponible para ser recolectado, las abejas que regresan a la colmena seguirán ejecutando la danza, y otras abejas continuarán volando a la fuente de néctar hasta que la danza va perdiendo fuerza porque la provisión de néctar ha menguado mucho y ya no despierta tanto entusiasmo, o porque otra abeja ha estado en un sitio que ahora resulta mejor y por eso su danza es mucho más elocuente.

Aunque este modelo de las danzas puede no sonar, a priori, como un sistema de gran eficacia, resulta óptimo para el mundo impredecible de fuentes de néctar en el que se desarrolla el día a día de las abejas. Su sistema es automático y permite a la perfección que las abejas dejen de volar hacia una fuente de néctar para hacerlo hacia una que sea mejor, en cuestión de minutos, siguiendo la marcha imprevisible de los acontecimientos. Y todo esto sin una líder clara ni un centro de mando que se ocupe de procesar los datos, tomar decisiones y dar las órdenes oportunas.

Tovey y Nakrani trasladaron la estrategia de las abejas a los servidores de internet desocupados o con escasa actividad (las abejas que aguardan en la colmena). Desarrollaron una "danza" virtual para la red de servidores. Cuando un servidor recibe la petición de un usuario para acceder a un determinado sitio web, un anuncio interno es colocado en la "pista de baile" para atraer a servidores disponibles. La duración del anuncio depende de la demanda que tenga el sitio web y del nivel de beneficios comerciales que puedan generar sus usuarios. Cuanto más tiempo permanece un anuncio sobre la pista de baile, más potencia dedican los servidores disponibles a atender las peticiones de acceso al sitio web anunciado.

Fuente: ElectrónicaFácil. Aportado por Diego Barcia