terça-feira, junho 21, 2011

Internet precisa imitar natureza para acompanhar super crescimento



ESPM


"A solução para o crescimento explosivo da internet está nas redes inteligentes capazes de aprendizagem, inspiradas nas formigas, abelhas e no cérebro humano."

A internet precisa de uma revisão geral.
A opinião é do prof. Antonio Liotta, da Universidade de Tecnologia de Eindhoven, na Holanda.
Liotta acredita que a solução reside nas redes inteligentes capazes de aprendizagem, inspiradas em parte pela natureza, o que inclui as formigas, as abelhas e o cérebro humano.
Solução natural
O tráfego de dados na Internet cresceu por um fator de 15.000 nos últimos 15 anos.
Mas, ao longo desse mesmo período, não houve nenhuma atualização significativa da própria internet: os pacotes de dados ainda são transportados do mesmo jeito, seguindo fórmulas que, segundo Liotta, dificilmente poderiam ser chamadas de inteligentes.
Mas isso precisa mudar rapidamente, diz ele, porque o crescimento da internet será ainda maior no futuro próximo por causa de tendências como a emergência dos vídeos em HD, da computação em nuvem e da "Internet das Coisas".
Liotta acredita que a solução reside nas redes de aprendizagem inteligentes, inspiradas em parte pela natureza: nas formigas, nas abelhas e no cérebro humano.
Internet da Coisas
Ao longo dos quinze anos estudados por Liotta, o número de usuários da internet passou de 36 milhões para 2 bilhões.
Como a população da Terra se aproxima dos 7 bilhões de pessoas, isso significaria uma queda na taxa de crescimento futuro da internet?
Não, simplesmente porque a grande horda de futuros novos usuários da internet não consistirá de pessoas, mas de coisas.
Equipamentos e sistemas serão cada vez mais conectados. E os PCs e smartphones de hoje em breve serão seguidos pelos carros, geladeiras, termostatos, sensores médicos, sistemas de segurança e até mesmo brinquedos, para citar apenas alguns exemplos.
Isso vai transformar a internet naquilo que já está sendo chamado de a "Internet das Coisas", onde os usuários serão objetos com identificação única.
Com isto, o número de dispositivos conectados atingirá rapidamente a casa dos bilhões, levando a novos fluxos de dados de tamanho fenomenal.
Tráfego nas nuvens
Isto virá se somar a todo o tráfego extra de dados causado pelo aumento do uso de streamings de vídeo de alta qualidade - sem contar o aumento do número de usuários que passam a postar vídeos, devidamente munidos de suas câmeras HD.
Há também a tendência para a nuvem de computação: pessoas e empresas não mais comprarão hardwares e softwares caros, eles usarão sistemas de terceiros aos quais estarão conectados pela internet.
Apenas um exemplo disto são todas as ferramentas oferecidas pelo Google. Como resultado, o tráfego de dados que anteriormente esteve restrito aos muros de sua casa ou escritório será cada vez mais transportado através da internet.
Aplicações futuras
Mas até agora só falamos sobre fatores de crescimento de coisas que já conhecemos, adverte Liotta.
Quem saberia falar sobre as novas aplicações que ainda estão por surgir, trazendo com elas um tráfego de dados ainda maior? - apenas como lembrete: há sete anos, o YouTube não existia.
Liotta então se expressa mais claramente: os protocolos de rede que controlam o tráfego de dados hoje, tanto em sentido literal quanto figurado, pertencem ao século passado.
Logo se alcançará um ponto quando eles já não conseguirão lidar com o crescimento do tráfego de dados.
Mais complexo que o cérebro humano
Para o pesquisador, a internet já é atualmente muito mais complexa do que o cérebro humano. Mas o protocolo que ela usa é muito mais simplório.
Por exemplo, todos os pacotes de dados na internet são tratados da mesma forma: um streaming de vídeo têm exatamente a mesma prioridade que um e-mail.
E, enquanto não importa muito se um e-mail levar um minuto para chegar ao seu destino, uma diferença de menos de um segundo em um fluxo de vídeo é suficiente para causar irritação.
Um problema adicional é que o transporte de dados está longe de ser perfeito: atualmente, 1 em cada 10 pacotes de dados nunca chega ao seu destino, e tem de ser reenviado.
Redes cognitivas
Então as coisas têm que mudar. Mas como?
Liotta acredita que a solução está nas "redes cognitivas" redes inteligentes, capazes de aprendizagem.
Uma das coisas das quais ele tira sua inspiração é o conhecimento sobre as redes biológicas e neurais, que são o resultado de milhões de anos de evolução.
Por exemplo, um fator comum entre as redes evoluídas naturalmente é a utilização de percursos curtos, para que os dados não precisem passar por mais do que um punhado de nós para chegar ao seu destino.
Formigas
Pode-se recorrer a diferentes domínios do conhecimento para criar melhores protocolos de rede. A auto-regulação, ou "redes autonômicas" é uma delas.
Um bom exemplo é o sistema nervoso autônomo humano, que controla as funções fisiológicas inconscientes, sem necessidade de qualquer intervenção consciente - a respiração e os batimentos cardíacos, por exemplo.
Outra fonte é a "aprendizagem de máquina", em que os sistemas são programados de tal forma que eles aprendem a desempenhar melhor as suas funções através de tentativa e erro.
Outra área na qual as soluções podem ser encontradas é nas redes biologicamente inspiradas.
Como a natureza organiza as redes? Um exemplo é a maneira pela qual as abelhas e formigas são capazes de navegar. E a maneira pela qual todos os vagalumes entram em sincronia, acendendo ao mesmo tempo. Estes também são exemplos de estruturas de rede.
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