Las colonias de hormigas funcionan igual que Internet

Los investigadores las llaman "ciber-hormigas": descubrieron que estos insectos determinan cuántas rastreadoras deben enviar fuera del nido del mismo modo en que los protocolos de Internet detectan cuánto ancho de banda hay disponible para transferir información.

El trabajo - publicado en la revista PLoS Computational Biology, y que está disponible para su lectura - fue realizado por Deborah Gordon, una bióloga que estudia las hormigas hace 20 años, y Balaji Prabhakar, un científico informático que la investigadora contactó para que la ayudara con la investigación.

Después de observar el comportamiento de colonias de hormigas en Arizona, Gordon y Prabhakar se dieron cuenta de que el algoritmo que utilizan para saber qué cantidad de alimento hay disponible es esencialmente el mismo que usa el llamado Protocolo de Control de Transmisión (TCP, por sus siglas en inglés) en Internet, que fue creado por Vinton Cerf y Bob Kahn a principios de la década de 1970.

Una cuestión de ritmo

El TCP regula la congestión de datos en la red. El protocolo define que un remitente envía un archivo de datos a un destinatario dividiéndolo en paquetes, que pueden o no usar la misma conexión física para llegar a destino (uno de los fuertes de Internet es, precisamente, su descentralización, y que todos los caminos están abiertos para todos los usuarios).

Cuando la computadora destinataria recibe el paquete, envía un acuse de recibo, llmada ack (por acknowledgement, en inglés). Si estos acks vuelven a un ritmo más lento que los datos enviados, esto indica que hay poco ancho de banda disponible, y la fuente adapta entonces el ritmo de transmisión. Si los acks vuelven más rápido, el envío se acelera.

Las hormigas Pogonomyrmex barbatus (hormigas rojas recolectoras que viven en el sur de Estados Unidos) se comportan, según los científicos, de forma casi idéntica cuando salen a buscar comida: el ritmo en que las hormigas rastreadoras salen del nido se corresponde con la cantidad de alimento que encuentran: si hay abundancia de semillas, vuelven más rápido, y más hormigas salen a recolectar. Pero si tardan en volver, en cambio, la salida de hormigas se ralentiza, y puede suspenderse.

Inspiración

Los responsables del estudio calcularon el algoritmo que predice el comportamiento de las rastreadoras de acuerdo a la cantidad de alimento que va llegando al nido, y encontraron que era prácticamente el mismo que el que utiliza el TCP.

También observaron que las hormigas imitaban otros procesos del TCP, como el llamado "comienzo lento", que ocurre cuando una fuente envía una oleada de muchos paquetes de datos al empezar una transmisión para medir el ancho de banda disponible. De la misma forma, la colonia de recolectoras manda una primera misión de exploradoras antes de aumentar o reducir el ritmo y el número de rastreadoras.

"Creo que al entender mejor la forma en que las hormigas regulan su comportamiento encontraremos muchas más aplicaciones para los algoritmos de la red", dijo Deborah Gordon al servicio de noticias de la universidad de Stanford.

Según Balaji Pranhakar, si este descubrimiento hubiera sido hecho en los años '70, las hormigas recolectoras bien podrían haber inspirado el diseño de internet.