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Anternet: La “Internet” de las hormigas


¿Qué tienen en común las hormigas recolectoras con el protocolo TCP? De acuerdo a una profesora de biología y a un profesor de ciencias de la computación de la Universidad de Stanford, mucho más de lo que parece a simple vista. Después de estudiar muy de cerca los métodos de las hormigas recolectoras a la hora de salir de sus nidos para obtener comida, se llegó a la conclusión de que su comportamiento se asemeja en gran medida a los controles de congestión aplicados en el protocolo TCP para determinar el ancho de banda disponible.

Se estima que existen unas 22 mil especies de hormigas, de las cuales se ha clasificado poco más de la mitad. Las diferencias entre una especie y otra pueden ser muy llamativas, por lo tanto, no quedan dudas de que hay mucho para aprender de ellas. Deborah Gordon es una profesora de biología en la Universidad de Stanford que ha estudiado a las hormigas por más de dos décadas. Cualquiera que visite su página personal bajo el dominio de la universidad encontrará toneladas de información sobre hormigas, pero su último trabajo se concentró sobre la actividad de recolección de las propiamente llamadas “hormigas recolectoras(Pogonomyrmex barbatus), y su regulación de acuerdo a la cantidad de comida disponible. Esto la llevó a contactarse con Balaji Prabhakar, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en la misma universidad. Como podrán imaginar, Prabhakar sabe una cosa o dos sobre protocolos de comunicación y controles de congestión de redes. Al principio, no parecía haber una relación entre ambos campos, pero al final llegó la respuesta.

De acuerdo a Prabhakar, dicha respuesta está en el protocolo TCP, reconocido por ser uno de los protocolos elementales que le dan forma a Internet como la conocemos hoy. El protocolo TCP cuenta con varios mecanismos para evitar un cuadro de congestión. A la hora de transferir datos, ambos lados coordinan el envío y recepción de paquetes a través de “ACKs”, nombre derivado de “acknowledge” (reconocer). Si los “ACKs” regresan a la fuente a alta velocidad, se establece que hay ancho de banda disponible, y en consecuencia, se aumenta la velocidad de transferencia. Caso contrario, el protocolo se encarga de hacer todo un poco más lento para evitar una congestión. Al ser enviadas a obtener comida, las hormigas recolectoras utilizan un procedimiento similar: Cuanto más rápido regresan con alimento al nido, mayor es la cantidad de recolectores que son enviados, pero si comienzan a regresar sin nada comestible, el ritmo se reduce drásticamente.

Las hormigas alteran su frecuencia de salida de acuerdo a la comida disponible, algo similar a lo que hace el protocolo TCP para establecer el ancho de banda disponible

El profesor Prabhakar procedió a escribir un algoritmo que simula el comportamiento de las hormigas de acuerdo a la cantidad de comida disponible, utilizando como inspiración a lo que ya se conoce del protocolo TCP. Con la ayuda de la estudiante Katie Dektar, descubrieron que los datos generados por este nuevo algoritmo eran prácticamente idénticos a los resultados que Gordon había obtenido con sus experimentos. Dicho de otra manera, las hormigas recolectoras utilizan su propia “anternet” para determinar la intensidad con la que deben ir a buscar comida. Prabhakar agregó que de haberse descubierto esto en los primeros años de la década del ‘70, las hormigas recolectoras hubieran tenido una gran influencia en el desarrollo de Internet, lo que al mismo tiempo hace que nos preguntemos qué otra clase de mecanismos quedan por descubrir en las hormigas, que llevarían a nuevos y avanzados algoritmos.

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Escrito por Lisandro Pardo

Comentarios

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  1. si se reciben muchos ACK (hormigas con comida) se incrementa ligeramente la velocidad (enviar más hormigas). Si se pierde un ACK (una hormiga vuelve sin comida, o no llega una respuesta del destino) se baja la velocidad a la mitad. Había otra cosa que no reucuerdo bien que baja la velocidad al mínimo

  2. Un saludo para las personas que hacen NEOTEO un excelente página. Un comentario desde colombia. El titulo debería esta redactado de forma tal que exponga que nuestro internet se asemeja a esa forma de comunicación de las hormigas, mas no decir que, la forma de comunicación de las hormigas se asemeja al nuestro. Recuerden que la biotecnología es la base de todas nuestras operaciones y que no es necesario buscar "vida inteligente" en otros lugares del universo. Aquí ya está eso y desde hace rato. GRACIAS POR EL ARTICULO MUY BONITO LOS FELICITO, SEGUIRÉ LEYENDO TODAS LAS PUBLICACIONES

  3. Muy buen articulo. Fijate que siempre me llamo la atencion de las hormigas, cuando le daba algun alimento, mas la semana que paso, que fue donde la observe con mas detenimiento, y es como dicen aqui en el articulo, cuando solo le puse un poquito de galletica trituradas, fueron pocas, pero cuando ya se estaba terminando el cargamento, las hormigas ivan retirandose, y fue cuando le puse mas mercancias disponibles y de un momento a otro comenzaron a llegar hormigas por montones. Y este insecto es muy inteligente, la verdad que es la primera vez que me solprenden y fue en la observacion que hice previamente dicho.

    Saludos y buen articulo, me gusto mucho 🙂

  4. Fantástico, magnifico, me encanta, siempre supe que había algo mas con las hormigas, en la biblia (proverbios de salomón 6:6) dice: "Ve a la hormiga, oh perezoso, mira sus caminos, y sé sabio"…

  5. Fantástico, magnifico, me encanta, siempre supe que había algo mas con las hormigas, en la biblia (proverbios de salomón 6:6) dice: "Ve a la hormiga, oh perezoso, mira sus caminos, y sé sabio"…

  6. la naturaleza siempre a tenido las respuestas a los mayores problemas, y a dado soluciones muy ingeniosas, lo que pasa es que no nos percatamos de ello, si aplicamos mas la tecnologia vista desde el punto de vista de la naturaleza, avanzariamos mucho mas rapido en el desarrollo

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