2017-10-30Redes tecnológicas operarán cada vez más automatizadas
Agencia de Noticias UN |En una red de monitoreo sísmico o climatológico, si un sensor decide ahorrar batería debe alternar su trabajo con otros sensores, para que todos obtengan ganancias similares.Este trabajo automatizado implica que elementos como dicho sensor, un módem o un robot podrán tomar decisiones autónomas para optimizar sus procesos cuando intercambian información con otros similares.
“A partir de conceptos como el de las teorías de grafos, de juegos y de información –que nos permiten modelar la red de forma matemática–, cada uno de estos elementos puede inferir la situación que se presente y determinar qué hacer para mejorar su proceso en particular y el del conjunto del sistema”, explica David Alejandro Martínez, estudiante del Doctorado en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.).
El estudiante modeló así la optimización de una red tecnológica con el fin de mejorar sus procesos identificando sectores en los que existe redundancia de información, con lo cual se evita la transmisión de esta y se ahorra energía.
Por ejemplo, si en una red de sensores alguno de estos no tiene la batería óptima, los demás no le enviarán información porque “entienden” la situación y entonces empiezan a establecer otras rutas que les permitan continuar con el proceso, destaca el doctorante.
Para el caso del sensor, el investigador aplica la teoría de juegos –específicamente la de juegos evolutiva– un concepto muy empleado en estudios económicos, con el fin de determinar estrategias que mejoren las condiciones de un individuo y de sus semejantes.
En cuanto a las teorías de redes complejas y de grafos, estas permiten modelar cualquier tipo de red, de manera que los individuos que la integran se representan como nodos, y las interacciones por medio de líneas que serán interpretadas mediante modelos matemáticos.
“Gracias a estos conceptos se pueden modelar relaciones complejas que, por ejemplo, contribuyen a que se pueda interpretar cómo funciona la red de internet, las redes sociales o las redes eléctricas, entre otras”, explica el doctorante.
A partir de la teoría de la información el investigador determina cuál de ella es redundante en los elementos de la red, y puede evitar gasto energético en la transmisión de datos o inferir estrategias para migrar a topologías de interconexión más eficientes.
En la actualidad la demanda de energía, junto con las tecnologías que disminuyan el tráfico de datos es un problema relevante, especialmente en el campo del “Internet de las cosas” (IoT), y más específicamente en redes inalámbricas de sensores (WSN), debido a la alta densidad de la información que se maneja y a la escasa capacidad de los dispositivos.
El doctorando Martínez tiene previsto profundizar su investigación sobre aprendizaje de máquinas en el Instituto Fraunhofer de Optrónica de Ettingen, como parte del programa de becas para estancias de investigación en Alemania de la Vicerrectoría de Investigación de la U.N. y la Fundación de Ciencia y Tecnología Colombo-Alemana (FunCyTCA), de la que forman parte 24 compañías alemanas y una colombiana.
Como el investigador tendrá la posibilidad de hacer experimentos en condiciones de laboratorio, la idea es comprobar modelos en circunstancias reales, como por ejemplo un sistema de sensores ubicado alrededor del lago Constanza, que evalúa algunas variables muy útiles para el desarrollo de la agricultura, como el clima y la humedad, entre otros.
“La idea es usar la infraestructura con que cuentan en el Instituto en términos de redes de sensores, para capturar datos reales de aplicaciones que puedan tener proyección industrial”, destaca el estudiante, quien tiene previsto su regreso a Colombia entre abril y mayo de 2018. (Por: Fin/JCMG/MLA/LOF)
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