Komputer Masa Depan: Bio-Inspired Computer Networks Self-Organise and Learn


Ubidule
ScienceDaily (15 April 2010) – Komputer yang powerfull terdiri dari modul-modul yang terpisah secara fisik, Self-organising networks, dan komputasi yang terinspirasi oleh sistem biologi merupakan tiga topik penelitian paling menarik dalam satu proyek Eropa.

Peneliti Eropa telah mengembangkan platform komputasi yang inovatif. Jantung dari sistem ini adalah sejumlah modul kecil, masing-masing terbuat dari chip dengan kemampuan untuk belajar sendiri. Sebuah jaringan nirkabel dengan kemampuan self-configuring menghubungkan modul-modul tersebut, yang memungkinkan mereka untuk beroperasi sebagai sebuah kelompok yang koheren.

Berkembang untuk memenuhi tugas yang diberikan dan bertindak atas informasi tentang lingkungan mereka, sistem sedemikian itu disebri nama oleh para pengembang mereka sebagai “bio-inspired“. Sistem itu sangat cocok untuk membangun model matematika dari masalah ilmiah yang kompleks yang muncul dari bentuk/hal yang sederhana, misalnya di dalam otak, pasar saham, dan penyebaran ide-ide baru.

Para peneliti telah menggunakan program yang bisa belajar – neural networks (Jaringan Syaraf Tiruan-JST) – untuk mempelajari masalah-masalah seperti ini. Simulasi mereka akan berjalan lebih cepat jika mereka bisa menghard-wirekan perintah ke chip komputer daripada memuat mereka sebagai suatu perangkat lunak, tetapi biasanya hal ini akan menghentikan mesin untuk belajar. Chips that learn by physically reconfiguring themselves therefore offer the best of both worlds. Chip yang belajar secara fisik dapat mengkonfigurasi ulang diri sendiri, karena itu ide ini menawarkan yang terbaik dari kedua hal tadi.

Sejumlah besar komputer bekerja secara paralel untuk menyelesaikan masalah kompleks bukan merupakan ide baru. Jaringan semacam itu sangat tidak fleksibel, karena komputer harus ditentukan secara individual dengan perangkat lunak sesuai dengan tugas masing-masing. Karena itulah Proyek PERPLEXUS Eropa ( http://www.perplexus.org/ ) mengeluarkan topik menarik lainnya dalam penelitian: self-organising wireless networks (jaringan nirkabel dengan kemampuan self-organising) yang dapat beradaptasi dengan pekerjaan yang ditangani.

Ubidules dan ubichips

Pada prinsipnya, jaringan tersebut dapat menyediakan ” ubiquitous computing /komputasi di mana-mana” dengan merakit sendiri dari perangkat yang dilengkapi perangkat nirkabel seperti: komputer, ponsel pintar, robot, bahkan mainan elektronik, demikian penjelasan Andrés Pérez-Uribe, juru bicara untuk proyek PERPLEXUS yang didanai Uni Eropa.

Dalam proyek ini, para peneliti membatasi diri dengan suatu model jaringan yang dibangun dari satu blok bangunan dasar: ubidule, sebuah modul fungsional seukuran PDA. Ubidules dapat mengambil informasi dari lingkungan mereka, berbagi data secara nirkabel, dan menyesuaikan perilaku mereka dengan keadaan. Dalam jaringan yang besar, misalnya, beberapa ubidules mungkin berkembang untuk mengkhususkan diri dalam tugas tertentu, yang didelegasikan ubidules lain kepada mereka.

Kunci untuk setiap ubidule adalah chip prosesor, ubichip, yang dapat belajar dan berkembang. Ide ini dimulai dengan proyek Eropa sebelumnya, POEtic, yang mengembangkan sebuah prosesor berdasarkan sejumlah besar sub-unit atau sel identik. Tergantung pada tugasnya, setiap sel dapat berbeda fungsinya dengan mengubah wiring internal; di tingkat yang lebih tinggi, hubungan antara sel-sel juga dapat dibangun atau diputus. Sampai sekarang, fleksibilitas semacam ini hanya tersedia dari chip yang diprogram eksternal. The ubichip, in contrast, works out the necessary wiring for itself. Ubichip, sebaliknya, bekerja sendiri (tanpa diprogram).

Pemodelan otak dan kultur

Para peneliti mengatakan ubidules dapat memodelkan masalah berbasis grid dalam ilmu fisika, maupun tantangan yang sulit diformulasikan dari sistem biologi dan ilmu sosial. Misalnya para peneliti telah menggunakan ubidules untuk mengembangkan model jaringan syaraf dari otak yang secara biologis bisa diterima, dan untuk mempelajari bagaimana ide-ide tersebar di antara orang-orang.

Masalah yang dapat divisualisasikan sebagai grid atau jaringan sering dipelajari dengan bantuan program otonom yang dikenal sebagai agen, yang mengumpulkan dan bertukar informasi dari berbagai bagian jaringan. Pada saat ini pertukaran ini seringkali sangat dasar, dengan agen hanya menyampaikan semua informasi yang datang melalui mereka. Pérez-Uribe menjelaskan bahwa jaringan ubidule bisa memberikan setiap agen jaringan syarafnya sendiri. Dengan menginterpretasikan data dan menjadi lebih selektif tentang apa yang melewatinya, agen cerdas ini dapat menghasilkan model yang lebih baik.

Cabang lain dari proyek tersebut melibatkan armada robot segala medan (all terrain robot) yang berukuran kecil tapi canggih dilengkapi dengan ubichips. Para peneliti mengembangkan strategi baru dalam bidang tersebut dikenal sebagai robotik kolektif, dengan ide bahwa sekelompok robot yang berkomunikasi satu sama lain lebih efektif daripada robot yang sama bertindak secara individual.

Dalam hal ini, para peneliti melihat bagaimana robot pencari menemukan tempat penting seperti tempat pengumpulan barang-barang yang telah mereka ambil. Setiap robot menampilkan sebuah sinyal berwarna dan membawa kamera video yang dapat melihat sinyal robot lain. Robot mengubah warna sinyal mereka untuk memberi tanda bahwa mereka telah berhasil mendapatkan target, dan robot dekatnya meniru perilaku ini.

Hasilnya adalah gradien warna sinyal yang memberi petunjuk pada robot lain untuk menuju sasaran, seperti halnya dalam sebuah pusat perbelanjaan asing di mana Anda dapat menemukan toko tertentu dengan mengikuti jejak orang-orang yang membawa tas plastik tertentu yang mengidentifikasi toko tersebut. Menurut Pérez-Uribe, teknik ini cukup menjanjikan untuk situasi di mana navigasi dengan koordinat tetap atau GPS adalah mustahil.

PERPLEXUS didominasi oleh lembaga pendidikan di Swiss, Prancis, Polandia dan Spanyol. PERPLEXUS menerima dana dari ICT strand (FET Proactive) dari Sixth Framework Programme for Research.

Sumber : http://www.sciencedaily.com

2 Responses

  1. bagus artikelnya

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: