借鉴果蝇神经系统 研制先进电脑网络

来源:新民晚报 发布时间:2011年02月21日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

   果蝇神经系统

在这张显微照片中,箭头指向的神经细胞自己选择成为感觉器官的前体细胞(SOP)。这些细胞将化学信号送给相邻细胞,使它们发出红色萤光,并阻止它们变成SOP。 

人们曾经从昆虫身上学到过许多知识。最近,我们的“昆虫老师”又给我们上了一课:果蝇蛹体内新成长的神经网络解决了分布式计算机领域的一个难题,它以既有效,又高效的方式安排用于知觉的刚毛。观察了刚毛生长的科学家说,模仿果蝇的方法,有望建立更有效的通讯网络。 

我们再来看分布式计算机,它往往采用大量处理器协同工作解决一个问题。其中一些处理器被设置为节点,负责向其他处理器发送和收集数据。将计算机网络组织成有效率的“处理器加节点”组合,是目前计算机科学中最大的挑战之一。 

科学家说,果蝇的神经系统拥有数以百万计的细胞,它们能自动组织成一个高效系统,其中少数细胞担任节点。这比人们试过的任何网络方案都更高效。 

研究人员使用萤光显微镜,在约3小时的时间内全程观察了果蝇神经网络的形成。用于触感和听觉的果蝇刚毛,成长在自己选择成为节点的神经细胞处。这些细胞将化学信号送到它们附近的细胞,后者就不再成为节点。如此完成了角色分配和网络成型。 

美国卡内基梅隆大学宣布,他们开发了一个基于细胞自我选择方法的运算法则,它对节点的数量和位置不确定的自适应网络特别有效。这样的网络可能包括环境监听传感器群、机器人群体等。

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