Para mejorar Internet, el camino es estudiar la vida de las hormigas

Cuando, en 2007 entrevisté para el suplemento Enfoques a Vinton Cerf, uno de los creadores de la tecnología que hace funcionar a Internet (llamada TCP/IP, por sus protocolos principales), hablamos de un montón de cosas. ¡Hasta de redes interplanetarias! Pero, definitivamente, no hablamos de hormigas.

Más tarde o más temprano, sin embargo, alguien iba a establecer un parentesco entre estos pequeños prodigios y la red de redes. Primero, porque las hormigas sirven para explicar casi todo. Segundo, porque los hormigueros e Internet tienen algo en común: envían y reciben regularmente paquetes. Los primeros, de comida. La segunda, de información. En rigor, a la tecnología de Internet le importa poco qué contengan los paquetes (a las hormigas seguro que esto les resulta más relevante). Lo que durante varios años desveló a Vinton Cerf y su colega Bob Kahn era cómo lograr que la información fuera capaz de viajar de forma transparente, eficiente y segura entre sistemas informáticos de lo más diversos.

Cuando Cerf me explicó la solución a la que arribaron en 1977 y que –en gran medida– sigue vigente, utilizó la metáfora del correo postal. Los paquetes de datos son como sobres que saben de dónde vienen (el remitente), adónde van (el destinatario) y son capaces de arribar a destino sin importar las condiciones climáticas, el tipo de camino, el idioma o la convención que se use para identificar la dirección postal de sus habitantes.

Pero la bióloga de la Universidad de Stanford Deborah Gordon acaba de descubrir, con la ayuda del profesor de ciencias de la computación Balaji Prabhakar, que las hormigas usan casi los mismos métodos que regulan el tráfico de datos por Internet. Sólo que, chapeau, lo vienen haciendo desde hace rato, y nunca tuvieron uno de los equipos técnicos más destacados del planeta para asistirlas. O quizá sí. Después de todo, la naturaleza no sólo ha creado a las hormigas, sino también a los ingenieros.

Vuelvan pronto

OK, es cierto que hoy es sábado, pero aun así la idea de que los hormigueros tienen alguna clase de similitud con Internet, o más bien viceversa, parece fruto de una resaca de domingo. Pero la doctora Gordon habla en serio. Su estudio demuestra que el comportamiento de las colonias frente a situaciones de mucho o poco alimento sigue un procedimiento calcado del que usan los paquetes de datos que viajan por la Red para adaptarse al mayor o menor ancho de banda.

Cuando las hormigas rastreadoras, es decir las que buscan alimento, regresan rápidamente, el hormiguero no se queda de brazos cruzados. Aprovecha la situación y envía más hormigas. Todos sabemos esto. La doctora Gordon lo midió y parametrizó, y descubrió que la tecnología de Internet hace lo mismo con el ancho de banda.

Cada uno por su lado

Toda la información que enviamos y recibimos por medio de Internet viaja fragmentada en paquetes. Lo genial del método es que cada paquete viaja de forma independiente. Incluso pueden hacerlo por rutas diferentes. El asunto es llegar con buena salud. No importa si estamos chateando, viendo una página Web o chusmeando Facebook, toda la información se divide y encapsula en paquetes que viajan de forma independiente. Si llegan a destino con éxito se solicita el siguiente, y así.

Si estas solicitudes llegan rápidamente, entonces el ancho de banda es bueno y se envían más paquetes de datos. Si, en cambio, llegan con más lentitud, entonces hay menos ancho de banda y la tecnología de Internet automáticamente se adapta a la situación.

Podría tratarse de una simple coincidencia, pero Prabhakar trazó minuciosamente el algoritmo (la serie de pasos y reglas) que define el comportamiento de las hormigas según la disponibilidad de alimento, y resultó que era un calco de la manera en que Internet responde a la congestión en sus rutas. Y Gordon y Prabhakar descubrieron todavía otra cosa. Una de las formas en que las hormigas empiezan a probar la situación del terreno es enviando una oleada de rastreadoras, para responder luego en consecuencia, según el principio antedicho. Lo mismo que se hace para medir el ancho de banda al iniciarse una conexión, aseguran en su artículo los dos científicos.

Pero hay algo más: así como un intercambio de datos por Internet dejará de usarse si se agota su tiempo de espera, si las rastreadoras tardan más de 20 minutos en regresar ya no se enviarán más en esa dirección. Lo bien que hacen.

Uno tiende a preguntarse para qué puede servir un hallazgo de esta clase, muy a pesar de que, por ejemplo, en Babilonia conocían el petróleo 4000 años antes de que a alguien se le ocurriera inventar el motor de combustión interna. De todos modos, según Gordon, el descubrimiento tiene una utilidad inmediata. "Al empezar a entender mejor la forma en que las hormigas regulan su comportamiento, nos será posible encontrar aplicaciones más útiles para los algoritmos de red." Que es otra forma de decir que si las humildes ciberhormiguitas, como las bautizó la BBC, ya tenían hace 100 millones de años resuelto algunos de los problemas de Internet, entonces no es del todo imposible que tengan unos cuantos trucos más para ofrecernos.

Es una costumbre que tiene la naturaleza, la de enseñarnos cosas. Oh, y por cierto, aquí todavía estamos hablando de software. ¿Cuánto tardaremos en fabricar robots tan perfectos y pequeños como una simple y cotidiana hormiga? Algunas ideas en esta columna que publiqué en 2009: www.lanacion.com.ar/1105735

Deborah Gordon leyó este artículo y, por correo electrónico, me observó que lo más interesante de todo es que las hormigas no son genias. Le he propuesto que hablemos para ampliar. Es obvio que tiene mucho más para decir.

Veinte años con la entomología

EL HALLAZGO ES OBRA DE UNA AUTORIDAD EN INSECTOS

Deborah Gordon

Bióloga de la Universidad de stanford

Quién es

Zoóloga de Duke y bióloga de Stanford, tiene 56 años

Qué hace

Hace 20 años que Gordon estudia el comportamiento de los insectos sociales, en particular las hormigas