تنقل الكوابل البحرية ما يقدر بـ99% من حركة الاتصالات والبيانات الدولية، ويوجد أكثر من نصف مليون ميل من هذه الكوابل التي تنتشر في قاع بحار ومحيطات العالم، وتستطيع نقل البيانات بسرعة فائقة تبلغ 640 (غيغابايت) في الثانية، وهو ما يساوي إجراء نحو 7 ملايين ونصف المليون مكالمة هاتفية في وقت واحد.
وتستخدم هذه الكوابل الألياف الضوئية، وهي مكونة من خيوط زجاجية أو بلاستيكية لنقل البيانات، ويتكون كل كابل من حزمة من هذه الخيوط القادرة على حمل الرسائل بصورة أشعة ضوئية.
استخدام الخوارزميات
لتفادي هذه المشاكل، توصل علماء من مختبر علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي في “معهد ماساشوستس للتكنولوجيا” (MIT) مؤخرا إلى طريقة للحفاظ على الشبكة عند تعطل الألياف الضوئية وتقليل تكلفة إعادة التشغيل بصورة كبيرة.
ويعيد نظامهم، المسمى “أرو” (ARROW)، تكوين الضوء البصري من الألياف التالفة إلى الألياف السليمة، باستخدام خوارزمية خاصة عبر الإنترنت للتخطيط الاستباقي لاستبدال الألياف المحتمل تعرضها للتلف أو الأذى بناء على متطلبات حركة مرور الإنترنت في الوقت الفعلي، وذلك كما ذكرت منصة الجامعة في تقرير نشرته مؤخرا عن هذا الابتكار المثير.
وذكر التقرير أنه تم بناء وتصميم “أرو” عبر دمج طريقتين مختلفتين: الأولى هي “هندسة المرور في أثناء التعطل”، وهي تقنية توجه حركة المرور إلى حيث توجد موارد النطاق الترددي في أثناء عمليات قطع الألياف أو تعرضها للأذى، والثانية هي “إعادة تكوين الطول الموجي”، التي تستعيد موارد النطاق الترددي المتعطلة عن طريق إعادة التكوين لضوئي.
ولتحقيق هذا المزيج القوي بين الطريقتين، ابتكر فريق العمل خوارزمية جديدة يمكنها أساسا إنشاء تذاكر خاصة تشبه “تذاكر اليانصيب” لحل مشكلة “إعادة تشكيل الطول الموجي” على الألياف الضوئية لتعمل جنبا إلى جنب “طريقة الاستعادة البصرية” التي تنقل الضوء من الألياف المقطوعة إلى الألياف السليمة “البديلة” لاستعادة الاتصال بالشبكة، ويأخذ هذا النظام في الاعتبار أيضا حركة المرور في الوقت الفعلي لتحسين إنتاجية الشبكة القصوى.
وباستخدام عمليات المحاكاة واسعة النطاق، يمكن أن يحمل “أرو” حركة مرور أكثر بكثير من دون الحاجة إلى نشر ألياف جديدة، مع الحفاظ على موثوقية الشبكة.
