בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
${m.global.stripData.hideElement}
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לשבוע בלבד - מינוי לאתר ב-50% הנחה  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

מה הקשר בין כדורי ביליארד לסרטנים, ואיך עושים מזה מחשב?

חוקרים מיפאן ובריטניה מנסים ליצור מודל מחשוב אלטרנטיבי המבוסס על תנועה של נחילי סרטנים

17תגובות

מחקר לא שגרתי שהתקיים ביפאן ובבריטניה הצליח ליצור מחשב אלטרנטיבי המתבסס על התנהגות נחילי סרטנים. במחקר - ששילב פיזיקה, מחשוב והתנהגות בעלי חיים - יצרו החוקרים "שער לוגי" המתאר את אבן הבסיס במחשוב. בכל מעבד בימינו קיימים מיליוני שערים לוגיים שהתוצר שלהם הוא תמיד 0 או 1.

השערים הלוגיים מחולקים לשבעה סוגים ומשמשים בעצם "מתגים", שאופן סידורם במעבד מאפשר לו לבצע פעולות חישוב. בעוד שמערכות מחשוב רגילות מבוססות על פעולתו של זרם חשמלי חלש מאוד, במחקר הנוכחי נבחנה האפשרות ליצור שערים לוגיים מכניים, בדומה לאלה שהופיעו בתרשימיו של המתמטיקאי והממציא הבריטי צ'רלס באבג', הנחשב לאבי המחשב עוד במאה ה-19. מובילי המחקר שפורסם ב-The International Journal of Parallel,Emergent and Distributed Systems הם ד"ר יוטה נישייאמה ופרופ' יוקיו גונג'י מאוניברסיטת קובה שביפאן ופרופ' אנדרו אדמצקי מאוניברסיטת מערב אנגליה.

פרופ' אדמצקי אמר ל"הארץ" כי המחשוב האלטרנטיבי הוא תחום מחקר שעוסק בפיתוח פרדיגמות, ארכיטקטורות ויישומים חדשים, המבוססים על מערכות פיזיות, כימיות וביולוגיות. "הגבולות של המחשוב הלא קונבנציונלי מטושטשים, מפני שמה שלא קונבנציונלי היום עשוי להיות קונבנציונלי מחר, ומה שהיה קונבנציונלי לפני מאה שנה איננו נחשב קונבנציונלי היום", הוא אומר.

הוא וחבריו התבססו על מחקר תיאורטי שביצעו אדוארד פרדקין וטומסו טופולי בשנות השמונים, ובו נטען כי אפשר ליצור שערים לוגיים באמצעות כדורי ביליארד (במצב ההיפותטי של היעדר חיכוך). במחקר הנוכחי ניצלו החוקרים את נטייתו של זן מסוים של סרטנים לנוע בנחילים גדולים. מדובר בסרטנים החיים בלגונות רדודות שמתנהגים בשני אופנים בעת שהם נמצאים בתנועה: אלה שנמצאים בקצה הנחיל נוהגים להוביל באגרסיביות קדימה, ואילו אלה שנמצאים במרכז הנחיל פשוט נעים עם הזרם. הסרטנים המובילים אינם מנהיגים טבעיים, קיימת תחלופה בלתי פוסקת שבה הסרטנים נזרקים אל קצוות הנחיל או נדחקים לתוכו.

International Journal of Parallel, Emergent and Distributed Systems

עשו לנו לייק וקבלו את מיטב הכתבות והעדכונים ישירות לפייסבוק שלכם

החוקרים מצאו, בין היתר, כי כאשר הנחיל נדחק לתוך חלל צר וארוך, כמו מסדרון, הסרטנים נעים בקו ישר לאורך הקיר כמו כדורי הביליארד. כדי להניע אותם לאורך כמה קירות השתמשו החוקרים במשטח המטיל צל, בדומה לצל שמטילה ציפור המאיימת לטרוף אותם. החוקרים יצרו במעבדה מעין מבוכים שנועדו לייצג שערים לוגיים מסוגים שונים. הם גילו שבתנועה במבוכים האלה, הפגינו נחילי הסרטנים התנהגות שעמדה בכללים של סוג מסוים של שער לוגי (OR) - שני נחילים שנפגשו התאחדו לאחד. בבדיקה שניסתה למצוא כללים של שער אחר (AND), התוצאות היו פחות אמינות אבל החוקרים סבורים כי ניתן יהיה לשפר את התוצאות באמצעות שיפור המודל.

אז האם בעתיד נראה מחשבי ענק המבוססים על שורה אדירה של שערים לוגיים וביניהם מתרוצצים נחילי סרטנים? כמובן שלא, אולם לדברי פרופ' גונג'י המחקר הנוכחי הוליד כמה תוצאות מועילות. הוא הסביר כי במצב של הנחיל הפרעות כמו הרעש הרב שנוצר מתנועת הסרטנים ורעש חיצוני שעשוי לתרום לבלבול של הפרטים בקבוצה דווקא מועיל למודל המחקרי.

לדבריו, התנועה הבלתי פוסקת של הנחיל מתקשרת למה שמכונה "מחשוב גרגירי" (Granular computing), שהיא גישה העוסקת בעיבוד מידע ברמות שונות של רזולוציה - מרמת היחידות שמרכיבות תופעה ועד לתופעה "הגדולה". "אנחנו חושבים ששינוי דרסטי במחשוב גרגירי יכול ליצור ישות מחשובית שבה דווקא 'הרעש' עוזר ליצור סדר", הוא אומר, "אני חולם על מחשב שיוכל לראות רוח ולפחד".

לאלה הסבורים כי השימוש בעשרות אם לא מאות סרטנים היא בגדר התעללות בבעלי חיים חסרי ישע, הבהירו החוקרים  כי הם עשו את כל המאמצים שסבלם של הסרטנים יהיה קצר ככל האפשר, וכי כולם שוחררו לסביבתם הטבעית בתום המחקר.

כשאדמצקי נשאל מה בדיוק החשיבות של המחקר הוא משיב שזאת פשוט השאלה הלא נכונה. "סקרנות היא הכלי של המדע. מדענים אמיתיים עושים דברים כי הם מאמינים שהם כיפיים. אנחנו לא צריכים לחפש חשיבות או יישום מעשי. אנחנו צריכים רק לעשות דברים שהם מגניבים. בנוגע ליישומים משעממים, אני מאמין שהמחקר יכול להשפיע על פיתוחים בתחום קולקטיבים של רובוטים, חישוב מבוזר, אופטימיזציה של נחילים, התנהגות בעלי חיים ושליטה בקהל".

למאמר המלא



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו