Des algorithmes inspirés de la nature soutiennent les réseaux de capteurs sans fil

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Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Les réseaux de capteurs sans fil ont de nombreuses applications dans la surveillance de l’environnement, la surveillance de la sécurité et du contrôle des processus industriels, dans les soins de santé et dans la gestion des catastrophes. Pour être efficaces, les dispositifs, les capteurs, doivent être constamment et systématiquement accessibles au réseau. De nombreux problèmes peuvent survenir dans un grand réseau sans fil en raison de l’approvisionnement en énergie, de la connectivité et d’autres facteurs.

Écrire dans le Journal international des communications et des systèmes à ultra large bande, une équipe indienne s’est tournée vers des algorithmes bio-inspirés pour démontrer comment de tels algorithmes peuvent être utilisés dans la détection de pannes sur un réseau. Les algorithmes bio-inspirés mappent les propriétés et le comportement d’un système naturel à la résolution d’un problème au niveau informatique. Les chercheurs ont utilisé le comportement des colonies de fourmis, le sonar des chauves-souris en quête de nourriture, l’essaimage des ruches et de nombreux autres systèmes biologiques pour créer des outils utiles pour résoudre des problèmes complexes qui ne succombent pas au calcul linéaire conventionnel.

Dans le présent travail, l’équipe de Beledha Santhosh Kumar et Polipalli Trinatha Rao du Department of Electronics and Communication Engineering de l’Institute of Aeronautical Engineering à Hyderabad, Telangana, s’est tournée vers des algorithmes inspirés du comportement des vers luisants (larves d’insectes bioluminescentes ) qui se déplacent et se rassemblent en fonction des niveaux de lumière des larves voisines. Le deuxième algorithme est basé sur le comportement de parade nuptiale de l’oiseau mâle satiné qui construit et optimise un affichage des matériaux qu’il trouve dans son voisinage pour attirer un partenaire.

L’algorithme du ver luisant est programmé pour se concentrer sur les nœuds défectueux du réseau à la recherche d’un changement qui indique un défaut, aucun changement n’est reconnu comme aucun défaut mais n’utilise aucune énergie pour déterminer, un correctif peut être envoyé lorsqu’un défaut est détecté. L’algorithme bowerbird est codé de telle manière dans le réseau de capteurs qu’il achemine ensuite les paquets d’informations requis avec un minimum de demandes d’énergie. L’approche hybride des réseaux de capteurs sans fil basée sur ces deux algorithmes fonctionnant ensemble – avec des vers luisants détectant et corrigeant les défauts et des oiseaux épineux soutenant le réseau et réduisant les coûts énergétiques – fonctionne bien, rapporte l’équipe. Ironiquement, le système hybride surpasse deux autres systèmes bio-inspirés : les algorithmes d’optimisation du manchot empereur et d’optimisation de la pollinisation des fleurs.


Faire des singes pour résoudre des problèmes


Plus d’information:
Beledha Santhosh Kumar et al, Identification des défauts basée sur le zoom cellulaire et routage optimal à l’aide de l’optimisation du ver luisant-satin bowerbird, Journal international des communications et des systèmes à ultra large bande (2022). DOI : 10.1504/IJUWBCS.2022.10045971

Citation: Des algorithmes inspirés par la nature soutiennent les réseaux de capteurs sans fil (7 avril 2022) récupéré le 7 avril 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-04-algorithms-nature-sustain-wireless-sensor.html

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