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Botenprobleme, Internetserver und die Bienen

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27. Februar 2018 von Marzellus

bienenAmFluglochDas „Botenproblem“ oder auch das „Problem des Handlungsreisenden“ beschäftigt Ingenieuere und Mathematiker seit den 1930er Jahren. Es geht darum, die optimale Reihenfolge für den Besuch mehrerer Orte so zu wählen, dass die gesamte Reisestrecke des Boten/ Handlungsreisenden möglichst kurz und die erste Station zugleich auch die letzte Station ist. Dafür wird der kürzeste Weg gesucht.

Die Algorithmen, die entwickelt werden, haben einen unmittelbaren Praxisbezug. Sie helfen beispielsweise Transportunternehmen die Kosten für ihre Fahrzeugflotte zu reduzieren. Und das hat dann auch positive Folgen für die Verkehrsbelastung von Autobahnen oder die durch unnötigen Verkehr verursachte Luftverschmutzung.

Was für unsere Verkehrsströme mehr als sinnvoll ist, funktioniert bei Bienenvölkern seit Jahrmillionen. Für die Nutzinsekten bringt es schon immer einen entscheidenden evolutionären Vorteil, wenn sie ihre Sammelausflüge möglichst effizient koordinieren und dadurch ihre Ressourcen erfolgreich optimieren können. Da brauchte man nur genau hinzuschauen und die richtigen Schlüsse zu ziehen.

Um den „Honigbienen Algorithmus“ zu entwickeln schlossen sich also Techniker von Georgia Tech mit den Bienenforschern der Cornell University, an der auch der Bienenwissenschaftler Thomas Seeley tätig ist, zusammen und entwarfen ein mathematisches Modell, das beschreibt, wie Bienen ihre Ressourcen verteilen.

Reduzierung von Transportkosten und Luftbelastung  durch eine Flotte von Lieferwagen, sind nur ein Gewinn. So wie es aussieht wird der seit 2016 entwickelte Honigbienen-Algorithmus nicht nur die Logistikbranche interessieren.

Auch der elektronische Datenverkehr profitiert. Shared-Web-Hosting-Server können bisher aus Sicherheitsgründen nur eine Anwendung gleichzeitig ausführen. Jedes Mal, wenn ein Server Anwendungen wechselt, gehen Zeit und ergo auch Geld verloren. Der Bienenalgorithmus kann das vielleicht bald ändern, denn er berücksichtigt gegenüber den herkömmlichen Programmen auch, wenn nicht vorhersagbare Änderungen eintreffen. Das ist bei einem Serverzuweisungsalgorithmus nicht viel anders. Plötzliche Ereignisse erzeugen mehr Traffic im Internet, mehr Traffic braucht mehr Serverleistung.

Bio-Mimikry, nennt sich die Wissenschaft, die der Natur ihre in 3,5 Milliarden Jahren Evolution entwickelten Geheimnisse ablauscht, um Lösungen für unsere aktuellen Daseinsprobleme zu finden. Die Honigbienen, und nicht nur sie liefern die Vorlagen für intelligente Innovationen. Einmal mehr beweist sich, warum wir dem Artensterben entgegentreten müssen, denn wir werden „ein Mehreres in den Wäldern finden als in den Büchern; Bäume und Steine werden dich lehren, was kein Lehrmeister dir zu hören gibt.“ Was der heilige Bernhard von Clairvaux über Bäume und Steine sagt, gilt für die gesamte Flora und Fauna. Doch wir zerstören sie achtlos anstatt sie zu schützen und zu bewahren und Mutter Natur über die Schulter zu gucken um von ihr zu lernen.

Weiterführende Informationen: How honeybees make the internet work

 

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