Красноярские ученые исследуют поведение муравьев для создания IT-программ

Математики СФУ и СибГУ им. Решетнева используют алгоритм муравьиной колонии для разработки современных мультиверсионных программ. Исследование может применяться при создании программного обеспечения для сложных приборов в атомной, энергетической или космической отраслях, рассказали в СФУ.

«Мы должны предусмотреть множество алгоритмов поведения, чтобы максимально застраховать какой-то прибор или комплекс от возможных опасных ситуаций. Например, нам придется научить луноход справляться с каменистым грунтом и объезжать препятствия несколькими способами, а искусственный спутник — эффективно избегать горящих космических частиц. Необходимо выбрать оптимальные версии для каждого модуля, чтобы программный комплекс в целом был или супернадежный, или максимально дешевый, либо представлял собой что-то среднее при заданных ограничениях», — рассказал автор проекта Михаил Сарамуд.

Алгоритм муравьиной колонии следующий: насекомые, как правило, выбирают наиболее проходимые и короткие маршруты пути от источника пищи до муравейника. При этом насекомые слепы. Все дело в феромонах, которые они выделяют. С их помощью муравьи определяют вид предмета, его размеры и форму.

«Допустим, есть десять версий для каждого модуля. Чтобы мультиверсионное ПО заработало, нужно выбрать из этого множества версий хотя бы три. Нужно перебрать все возможные составы версий. Между этими составами и бродит наш виртуальный муравей-выбиратель. На выходе он получает конкретный состав первого модуля, второго, третьего и так далее — а еще цифровой агент определяет, какие переходы между узлами оптимальны для достижения поставленной цели», — объяснил принцип работы ученый.

Таким образом, математики оптимизировали алгоритмы, сделав их менее случайными.