生物に学ぶ情報ネットワークの未来像

キーワードは「サステナブル」

現在のインターネットシステムは2020年頃には破綻すると言われており、新しいネットワークの構築が求められています。いま世界はサステナブル（持続可能性）な社会のあり方を模索していますが、ネットワークの世界でも同様です。次々と新しい通信機器やアプリケーションが登場する中で、ネットワークも進化、成長し、予期しない事態にも対処できることが求められています。

アリが教えてくれるネットワーク構築

そこで注目されるのが、生物の「自己組織化」です。自己組織化とは、それぞれの個体が限られた情報とシンプルなルールに基づいて動作し、相互作用することで、全体としてうまく機能する現象です。
アリは巣とエサ場との間で一番近い道を通ることが知られています。アリはエサを見つけるとフェロモンという化学物質を地面に残しながら巣に戻ります。次のアリはそのフェロモンに惹きつけられることでエサ場にたどり着き、またフェロモンを残しながら巣に戻ります。短い道ではアリは早く巣に戻ってこられるので、たくさんのフェロモンが溜まり、さらに多くのアリを惹きつけるため、ほとんどのアリが最短ルートをたどるようになります。また、突然最短ルートが使えなくなっても、新しい道をうまく見つけることもできます。このような自己組織化の仕組みを情報ネットワークに利用すれば、複雑で変化するネットワークの中で、効率のよいルートを選び出すことができるのです。

新たな価値観でつくる

ほかにも優れた自己組織化の仕組みを持つ生物がたくさんいます。東南アジアにいるホタルの群れは同期して発光することが知られており、これを参考にした省エネなネットワーク制御の研究が進んでいます。また、豹（ひょう）の模様の仕組みや、大腸菌の代謝の仕組みを使った技術も開発されています。
自己組織型のネットワークは、必ずしも最適ではないですが、規模の拡大や変化への対応、障害に対する耐性に利点があります。新たな価値観に基づくネットワークとして、実現する日も遠くないでしょう。

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先生情報 / 大学情報

大阪大学基礎工学部情報科学科ソフトウェア科学コース教授若宮直紀先生

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情報科学、生物情報工学

先生が目指すSDGs

メッセージ

これから大学受験や就職など人生の選択の機会があると思います。その際、自分の可能性を狭めるのではなく、さまざまなチャレンジができる環境をつくっておいてください。そのためには二つの「ソウゾウリョク」が必要です。一つはイマジネーション、いろいろな立場で物事をとらえる「想像力」です。もう一つはクリエイティビティ、すなわち「創造力」です。新しいものを自らつくり出すことが、社会で生きていくためにも、日本が世界で活躍していくためにも重要になります。この二つの力を育てるように努力しましょう。

先生への質問

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自由な学風と進取の精神が伝統である大阪大学は、学術研究でも生命科学をはじめ各分野で多くの研究者が世界を舞台に活躍、阪大の名を高めています。その理由は、モットーである「地域に生き世界に伸びる」を忠実に実践してきたからです。阪大の特色は、この理念に全てが集約されています。また、大阪大学は、常に発展し続ける大学です。新たな試みに果敢に挑戦し、異質なものを迎え入れ、脱皮を繰り返すみずみずしい息吹がキャンパスに満ち溢れています。