علماء روس يطورون خوارزمية جديدة لتزامن الأجهزة دون GPS

طور باحثون من مركز الذكاء الاصطناعي في جامعة سان بطرسبورغ الحكومية (SPbGU) خوارزمية جديدة للمزامنة تتيح للأجهزة الإلكترونية تنسيق عملها دون الاعتماد على مصدر مركزي للوقت، ما يسهم في منع حدوث تراجع في الساعات المنطقية وتعزيز موثوقية الأنظمة الموزعة.

ونشر الموقع الرسمي لجامعة سان بطرسبورغ الحكومية، شريكة شبكة TV BRICS، بيانًا يشير إلى أن هذا التطوير يمكن أن يرفع كفاءة وموثوقية شبكات أجهزة الاستشعار، والأنظمة الصناعية، والمجمعات الروبوتية، والتقنيات المستخدمة في قطاع الفضاء.

وتعتمد الأنظمة الموزعة، مثل شبكات أجهزة الاستشعار أو مجموعات الروبوتات، على عقد إلكترونية تستخدم كل منها ساعات مادية خاصة بها. إلا أن هذه الساعات قد تبدأ العمل في أوقات مختلفة، كما قد يحدث بينها انحراف تدريجي بسبب فروق التصنيع والتغيرات في درجات الحرارة، ما يؤدي إلى صعوبات في تنسيق عمل الأجهزة.

وعادةً ما تعتمد عمليات المزامنة على مصدر موحد ودقيق للوقت أو على عقدة رئيسية تتحكم في النظام. لكن هذا الحل لا يكون فعالًا في جميع الظروف، إذ قد تكون الإشارة غير متاحة في شبكات الاتصالات تحت الأرض، أو في المناطق الحضرية ذات الكثافة العالية، أو في الفضاء، كما قد تتعرض العقدة الرئيسية لفقدان الاتصال أو الأعطال.

ولتجاوز هذه التحديات، اقترح علماء جامعة سان بطرسبورغ الحكومية وزملاؤهم الاعتماد على الحد الأقصى للوقت المنطقي في الشبكة، وهو عداد برمجي يحدد ترتيب الأحداث داخل النظام.

وللحد من الأخطاء الناتجة عن نقل البيانات، قام الباحثون بتطوير خوارزمية معدلة مستوحاة من خوارزميات تُستخدم على نطاق واسع في مجال التعلم الآلي. كما توصلوا إلى أن كفاءة تبادل البيانات لا ترتبط فقط بخوارزميات معالجة المعلومات، بل تعتمد أيضًا على تنظيم قوة إرسال الإشارة.

وأشار الباحثون إلى أن هذه التقنية يمكن استخدامها في تطوير أنظمة موزعة متقدمة في مجالات إنترنت الأشياء، والأتمتة الصناعية، والروبوتات، إضافة إلى تطبيقات مستقبلية في التقنيات الفضائية.

ووفقًا للبيان، يسمح النهج الجديد بخفض استهلاك الطاقة للأجهزة، والحفاظ على تشغيل الشبكة حتى في حال تعطل بعض العقد، إلى جانب ضمان دقة العمليات الحسابية.