מאת: יעל הלפמן כהן
מנהגי הקרקור של
צפרדע העצים היפנית שימשו כבסיס לפיתוח אלגוריתם לסימון יעיל של צמתים ברשת.
אלגוריתם זה יוכל לסייע בעתיד לתכנן רשתות אלחוטיות יעילות יותר.
השמעת קולות
בטבע הוא אמצעי חיזור נפוץ. בעזרת הקול מסמן הזכר לנקבה את מיקומו ומפגין את
חוזקו. אך מה קורה כאשר שני זכרים הנמצאים בסמיכות מקרקרים בו זמנית? הנקבות
מתבלבלות ומתקשות לזהות את מיקום הקורא. פתרון מתבקש לבעיה זו הוא פיזור קריאות
הקרקור, כך שלא יווצר מצב בו הקריאות מסונכרנות. מניעת הסינכרון של קולות הקרקור
חיוני לשרידותם של הצפרדעים.
פתרון זה זוהה,
למשל, בקרב זכרים של צפרדע העצים היפנית (Hyla
japonica), הנמנעים מהשמעת קולותיהם
בו זמנית על מנת שהנקבות תוכלנה להבחין ביניהם. מדענים מהפוליטכניון בקטלוניה השתמשו
בדפוסי הקרקור הנ"ל לפיתוח אלגוריתם לתכנון רשת יעילה יותר.
 |
| צפרדע עצים יפנית. התמונה באדיבות Kropsaq |
אז מה הקשר בין
דפוסי קרקור של צפרדעים לבין רשתות יעילות?
השאיפה לתכנן
רשת אופטימאלית, בה איבוד המידע וצריכת האנרגיה מינימאליים, אופיינית לתחומים
רבים. הבעיה ידועה מתורת הגרפים, בה נוהגים לסמן צמתים תחת מגבלות מסוימות. כך
למשל, ידועה בעיה מתמטית של סימון צמתי
רשת עם מספר מינימאלי של צבעים, מבלי שצומת יהיה בעל צבע זהה לצומת סמוך. כאמור, פתרון
לבעיה מתמטית זו נמצא בקרב מנהגי החיזור של צפרדעי העצים היפניות. המצב של היעדר סנכרון בין קולות
הקרקור הוא אנלוגי למניעת צביעת זוג צמתים סמוכים באותו הצבע. המכניזם הביולוגי
האחראי לפיזור הקולות ולמניעת סנכרון אינו תוצר של מרכז שליטה אחד, כי אם מבוסס על
ארגון עצמי. מספר כללים פשוטים, המתקיימים בכל אינטראקציה בין שני פרטים בקבוצה,
מייצרים את דפוס הקרקור הכללי.
החוקרים יישמו
עקרונות דומים של ארגון עצמי, ותכננו אלגוריתם חדש להקצאת צבעים לצמתי רשת.
האלגוריתם שפותח מבטיח פתרון תקף לצביעת
הרשת במספר מינימאלי של צבעים. לאלגוריתם זה יכולות להיות אפליקציות בתחום ניהול
תעבורה יעיל ברשתות אלחוטיות.
מחקר זה הוא
דוגמא נוספת ליישום אינטליגנציית הנחיל, ענף של אינטליגנציה מלאכותית השואף לתכנן
מערכות אינטליגנטיות מרובות סוכנים, בהשראת ההתנהגות הקולקטיבית של קבוצות בעלי
חיים כמו מושבות נמלים, להקות ציפורים, להקות דגים או קבוצות צפרדעים.
