ORGANIZZAZIONE
E
AUTOORGANIZZAZIONE
DUE SPUNTI
DALL’INFORMATICA
Prof. Benedetto Intrigila
ORGANIZZAZIONE:
LA MACCHINA DI VON
NEUMANN
LA MACCHINA DI VON NEUMANN
Von Neumann
Telaio
Meccanico
Jacquard
Turing
Babbage
LA MACCHINA DI VON NEUMANN
IL SUCCESSO DELLA
MACCHINA DI VON NEUMANN
• La miniaturizzazione dei chip (elettronica)
• La ragionevole possibilità di tradurre
qualsiasi algoritmo in un programma
(imperativo)
• L’efficienza del processo di calcolo
AUTOORGANIZZAZIONE:
NATURAL COMPUTING
MOTIVAZIONI: IL CALCOLO
DISTRIBUITO
• La disponibilità di un grande numero di
processori estremamente potenti
• L’esistenza di connessioni di rete a grande
velocità
RENDE POSSIBILE AFFRONTARE
PROBLEMI DI ENORME COMPLESSITA’
COMPUTAZIONALE
IL MODELLO DI ORGANIZZAZIONE DI
QUESTI COMPLESSI PROCESSI DI
CALCOLO NON PUO’ ESSERE LA
MACCHINA DI VON NEUMANN
(INTRINSECAMENTE SEQUENZIALE)
NATURAL COMPUTING: CI ISPIRIAMO
ALLA NATURA PER OTTENERE DEI
VALIDI MODELLI DI ORGANIZZAZIONE
DEL CALCOLO DISTRIBUITO
•
•
•
•
RETI NEURALI
ALGORITMI GENETICI
AUTOMI CELLULARI
SWARM INTELLIGENCE (ANT COLONY
OPTIMIZATION)
(CIBERNETICA)
• QUANTUM COMPUTING
ANT COLONY OPTIMIZATION
IL RUOLO DEL FERORMONE
• Ogni formica passando rilascia una certa
quantità di ferormone
• Però il ferormone è volatile
QUINDI
IL FERORMONE SI ACCUMULERA’ SUL
PERCORSO PIU’ BREVE
VERSIONE COMPUTAZIONALE
FORMICA
FERORMONE
VOLATILITA’
AGENTE
COMPUTAZIONALE
RECLUTAMENTO
EVITARE OTTIMI
LOCALI
•
•
NEI PROBLEMI DIFFICILI LA
COMPLESSITA’ NON PUO’ ESSERE
“ELIMINATA” MA “RIMODULATA” IN
MODO CONVENIENTE
LA COMPLESSITA’ SI E’
“TRASFERITA”
1. NELLA REGOLAZIONE FINE DELLA
QUANTITA’ FERORMONE RILASCIATO E
DELLA SUA VOLATILITA’
2. NELLA “CODIFICA” DI UN PROBLEMA IN
QUESTA FORMULAZIONE
TUTTAVIA IN MOLTI CASI FAVOREVOLI
POSSIAMO CON QUESTA
ARCHITETTURA (O CON ALTRE)
RISOLVERE PROBLEMI DI DIMENSIONI
ASSOLUTAMENTE INGESTIBILI PER
L’ARCHITETTURA “CENTRALIZZATA”
DELLA MACCHINA DI VON NEUMANN
