Selforganization in nanosystem of informatics

• Autorzy: Nowak S. , Nowak M.

Warianty tytułu

PL

Samoorganizacja w nanosystemach informatyki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the problem of technical nanosystems of informatics able to creating compound structures, with the use of selforganization phenomena is considered. The problem of selforganization in the informatics systems is presented. Then the specificity of nanotechnology is taken under consideration. The results of simple simulations with the use of the nano-processes simulation nSIM are also presented.

PL

In the paper the problem of technical nanosystems of informatics able to creating compound structures, with the use of selforganization phenomena is considered. The problem of selforganization in the informatics systems is presented. Then the specificity of nanotechnology is taken under consideration. The results of simple simulations with the use of the nano-processes simulation nSIM are also presented. W artykule rozważa się problem technicznych nanosystemów Informatyki, których zadaniem byłoby wytwarzanie zaplanowanych struktur, wykorzystując ideę samoorganizacji. Przedstawiono problem samoorganizacji w systemach informatycznych, z uwzględnieniem specyfiki nanotechnologii oraz pokazano przykładowe, proste symulacje procesów samoorganizacji wykorzystując w tym celu opracowane środowisko do symulacji procesów nano, nSIM. W symulacjach próbowano uzyskać określone struktury poprzez swobodne łączenie się w przestrzeni 2D. Ich wzajemne oddziaływanie (procesy łączenia) sterowane lokalnym programem działania (decyzje o przyłączaniu się) prowadziły do powstawania rosnących fragmentów pożądanej struktury (samoorganizasja). Rezultaty pokazują rysunki 3 i 4, przykładowy rozkład obiektów w systemie (Rys. 5). Przeprowadzone badania prowadzą do wniosków, mogących mieć pewne znaczenie przy projektowaniu przyszłych systemów sammorganizujących, w szczególności nanosystemów wytwarzających. Pozwalają też lepiej zrozumieć zjawisko samoorganizacji. Pierwszym wnioskiem jest konieczność ukierunkowania ruchu w ramach przestrzeni systemu, aby zwiększyć możliwość interakcji pomiędzy obiektami w porównaniu z losowymi "drganiami" browna, w celu zapewnienia efektywności dla procesów samoorganizacji. Kolejny wniosek, to konieczność zapewnienia jak największej liczby połączeń między obiektami, zwiększająca możliwość wzajemnych interakcji oraz dowolnego kształtowania przyszłej struktury wyjściowej. Większa liczba połączeń zwiększa jednak liczbę możliwych konfliktów, uniemożliwiających powstawanie pożądanych fragmentów struktur wyjściowych. O ile próby tworzenia prostych struktur na zasadnie łączenia się elementów "pamiętających" swoje miejsce w ramach struktury kończyły się sukcesem, to próby zastosowania tej koncepcji w większym systemie nie prowadzą do zadowalających rezultatów. Należy rozważyć inne możliwości, np. zwiększając uniwersalność pojedynczych elementów, aby jego miejsce w strukturze określone było w momencie łączenia z kolejnymi elementami. Opracowanie takiego systemu oraz uwzględnienie zjawiska samoreplikacji obiektów będzie przedmiotem przyszłych badań. Problemem dla przyszłych badań jest zagadnienie samoorganizujących się systemów wówczas charakterze hierarchicznym. Korzystając wówczas z idei samoorganizacji, konieczne jest takie zaprogramowanie elementów, aby procesy samoorganizacji zachodziły zgodnie z zaplanowaną hierarchią, podobnie jak procesy budowy w komórkach żywych (przetwarzanie materii, od prostych związków chemicznych do złożonych organizmów).

Słowa kluczowe

EN

nanosystems of informatics; simulation; self-organization; self-replication

• Wydawca: Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Informatyki Teoretycznej i Stosowanej
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 16, z. 4
• Strony: 311--320
• Opis fizyczny: Bibliogr. poz. 7, rys.

Twórcy

autor

Nowak S.

• Institute of Theoretical and Applied Informatics, Polish Academy of Sciences, 44-100 Gliwice, Bałtycka 5

autor

Nowak M.

• Institute of Theoretical and Applied Informatics, Polish Academy of Sciences, 44-100 Gliwice, Bałtycka 5

Bibliografia

• [1]Vazquez A.: Self-organization in populations of competing agents, arXiv: cond-mat/ooo6179vI, 2000 r.
• [2]Banzhaf W., P. Dittrich, B. Eller, Selforganization in a system of binary strings with topological interactons. Dept, of Computer Science, Universität Dortmund, Germany, 1997
• [3]Banzhaf W., Self-replicating Sequences of Binary Numbers, Central Research Labolatory, Mistubishi Electric Company, Amagasaki, Japan, 1993.
• [4] Drexler K. E.: Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation. John Wiley and Sons, Inc., New York, 1992.
• [5]Stallings W., Organizacja i architektura systemu komputerowego. Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa 2000.
• [6]Węgrzyn S„ Winiarczyk R., Nanosystems of informatics controling the molecular nanotechnologies. Archive of Theoretical and Applied Informatics, Gliwice 2002.
• [7]Nowak S.. The manufacturing nanosystems. Archive of Theoretical and Applied Informatics, Gliwice 2002.