Stižu nam super-brzi mobiteli zahvaljujući pčelama!

Stižu nam super-brzi mobiteli zahvaljujući pčelama!

SHARE

 Vidjeli smo da u svakom pčelinjem društvu postoje tri vrste pčela – izvidnice koje traže nove izvore hrane, stražarice koje čuvaju košnicu od neprijatelja i sakupljačice koje sakupljaju nektar. Zatim smo željeli saznati kako pčele rješavaju probleme sa kojima se suočavaju. Tako na primjer, ukoliko je količina nektara na određenom području niska, pčele će rjeđe posjećivati cvijeće kako bi mu dali šansu da obnovi nektar. Shvatili smo da slično rješenje možemo primijeniti i na naše elektronske uređaje

Ali Abuassal

Kao što već dobro znamo, pčele ne služe samo za oprašivanje cvijeća i proizvodnju meda. Ova vrijedna stvorenja svojom organizacijom i inteligencijom ne prestaju oduševljavati i inspirisati svijet, posebno naučne krugove koji svakodnevno rade na pronalasku rješenja za probleme i izazove modernog društva.

Tako na primjer, imamo dronove koji su sposobni za samostalni let, a dizajn njihovih krila je inspirisan pčelinjim krilima čiji je način rada oduvijek fascinirao naučnike i entomologe. Vrijedi spomenuti i kineske naučnike koji razvijaju raketu za istraživanje svemira, a oblik rakete će podsjećati na tijelo pčele, kako bi sila teže i otpor vazduha bio manji.

  • Sva ova tehnološka čuda rade zahvaljujući procesoru, mozgu svakog elektronskog uređaja. Taj „mozak“ opet funkcioniše na osnovu algoritama, odnosno dobro definisanih naredbi za ostvarenje nekog zadatka – objašnjava Ali Abuassal student elektronskog inženjeringa na Univerzitetu u Yorku, koji je gostima Kongresa o pčelarstvu u Sarajevu u kratkim crtama predstavio svoj doktorski rad pod nazivom „Pčelinja kolonija inspirira futuristički računalni čip“.

Ali je zajedno sa svojim kolegama radio na rješavanju svima dobro poznatog problema – mobitela, laptopa ili tableta koji se zagrijavaju pri korištenju i koji prilikom rada jednostavno zablokiraju.

Rješenje za ovaj problem Alijev tim je pronašao prirodi. Tačnije – u pčelama.

Povezivanje „mozgova“

  • Sigurno vam se nekada desilo da se mobitel tokom razgovora toliko zagrijao da ste ga morali skloniti s uha. Svi mobiteli, pa čak i oni noviji se zagrijavaju tokom korištenja, što je jedan od navjećih problema današnje tehnologije. Postoji problem i sa aplikacijama, kada mobitel jednostavno zablokira, i tada ga morate restartovati kako bi ponovo funkcionisao.
  • – Mnogi misle da se uzrok ovih problema nalazi u memoriji uređaja, ali glavni „krivac“ je procesor. Svaki procesor izvana izgleda veoma jednostavno, ali on je u svojoj unutrašnjosti jako kompleksan, jer se radi o stotinama miliona tranzistora koji su smješteni u jednom čipu – objašnjava Ali.

Ljudi su danas opsjednuti brzinom, posebno kada govorimo o mobitelima, laptopima i ostalim elektronskim uređajima, a naučnici svakodnevno ulažu puno vremena i napora kako bi stvorili dovoljno snažan procesor i tako dobili super brzi uređaj.

  • – Većina korisnika od svojih pametnih telefona, tableta ili laptopa ima dva zahtjeva; brzinu i dugotrajnu bateriju. Što je broj procesora u uređaju manji, to će ispunjavanje ovih zahtjeva biti teže, zbog čega su naučnici i došli na ideju da umjesto jednog, koriste više manjih, povezanih procesora kako bi se informacije brže obradile.
  • Ovakav primjer možemo vidjeti kod i5 ili i7 laptopa. Dakle, umjesto jednog procesora možemo imati npr., šest koji će raditi istovremeno. Ovo je slučaj i sa iPhone mobitelima. Svake godine Apple nam predstavlja novi iPhone sa više procesora od prethodnog.
  • – Ljudi misle da je rješenje upravo u povezivanju procesora i da će aplikacije raditi bez problema. Međutim, pokazalo se da je menadžment ovako povezanih procesora puno složeniji, i moralo se početi razmišljati van standardnih okvira kako bi se došlo do novih ideja za rješavanje ovog problema – pojašnjava Ali Abuassal.

Inspiracija u pčelama

Kada veliki broj procesora istovremeni radi na maloj površini, dolazi do većeg zagrijavanja što je problem kod skoro svih elektronskih uređaja. Ali i njegove kolege sa Univerziteta u Yorku, odlučili su da odgovor pokušaju pronaći u prirodi, odnosno ponašanju nekih društvenih insekata.

  • Prije četiri ili pet godina, pažnju smo posvetili proučavanju ponašanja mrava. Pratili smo njihov način obavljanja različitih zadataka, ali nismo bili zadovoljni rezultatima. Zatim smo smo se posvetili proučavanju pčela i posebnu pažnju smo obratili na način na koji se ponašaju u koloniji.
  • Vidjeli smo da u svakom pčelinjem društvu postoje tri vrste pčela – izvidnice koje traže nove izvore hrane, stražarice koje čuvaju košnicu od neprijatelja i sakupljačice koje sakupljaju nektar. Zatim smo željeli saznati kako pčele rješavaju probleme sa kojima se suočavaju.
  • Tako na primjer, ukoliko je količina nektara na određenom području niska, pčele će rjeđe posjećivati cvijeće kako bi mu dali šansu da obnovi nektar. Shvatili smo da isto rješenje možemo primijeniti i na elektronske uređaje.
  • Ako se jedan, od recimo deset procesora koji rade zajedno zagrije, možemo smanjiti njegovu temperaturu, odnosno prebaciti frekvenciju na druge procesore kako bi dali vremena zagrijanom procesoru da se ohladi i tako ne uspori uređaj – objašnjava Ali.

 

 Efikasno rješenje

Algoritam ponašanja u pčelinjoj koloniji Ali je primijenio i na procesore, te je zajedno sa svojim kolegama napravio jedan eksperiment.

  • – Uzeli smo devet procesora i svakom od njih raspodijelili ulogu primjenjujući algoritam koji koriste pčele, odnosno njihov način raspodjele obaveza u košnici. Cilj eksperimenta je bio da se kontroliše temperatura kompjuterskog čipa.
  • Rezultati su bili jasni; koristeći algoritam pčela, smanjili smo temperaturu procesora i povećali njihovu efikasnost – kaže Ali.

Kako bi bili sigurni da se ne radi o slučajnosti, odlučili su da povećaju broj povezanih procesora, i naprave isti eksperiment.

  • – Željeli smo da dokažemo da će ovaj princip raditi i na puno većem nivou, pa smo drugi put koristili 64 procesora. Rezulati su ponovo bili jasni; temperatura testnih procesora prelazila je maksimalnu od osamdeset stepeni, čime bi se efikasnost uređaja drastično smanjila.
  • – S druge strane, procesori na kojima smo primijenili algoritam pčelinjeg ponašanja u koloniji nisu prelazili maksimalnu temperaturu. Zamislite samo kakva bi bila brzina i efikasnost uređaja koji u sebi ima jedan ovakav procesor.
    Naš rad je već objavljen u Engleskoj i dobili smo potvrdu da ovaj algoritam funkcioniše.
  • – Prema našim rezultatima istraživanja, pčelinji algoritam se pokazao kao jako koristan i sada ćemo nastojati da ga implementiramo za razvijanje naprednih futurističkih čipova koji će se nalaziti u budućim pametnim mobitelima, laptopima, i ostalim elektronskim uređajima – zaključio je Ali Abuassal, a njegovo izlaganje je nagrađeno velikim aplauzom.

NO COMMENTS

LEAVE A REPLY