Population protocol
জনসংখ্যা প্রটোকল হল সম্পদ-সীমিত মোবাইল এজেন্ট দ্বারা গঠিত একটি বিতরণকৃত কম্পিউটিং মডেল যা একটি মিথস্ক্রিয়া গ্রাফ অনুসারে এলোমেলোভাবে মিলিত হয়। যখনই এজেন্টরা তাদের পূর্ববর্তী অবস্থার উপর ভিত্তি করে মিলিত হয় তখন তাদের অবস্থা আপডেট করে ফাংশনগুলি গণনা করা হয় এবং গণনাটি একত্রিত হওয়ার পরে এজেন্টদের অবস্থায় গণনার ফলাফলটি পড়া যায়। মডেল নোডের একটি সেট রয়েছে। প্রতিটি নোড স্থিতি সহ একটি সীমাবদ্ধ স্বয়ংক্রিয় যন্ত্র। জনসংখ্যা প্রোটোকলের একটি গুরুত্বপূর্ণ শ্রেণী হল সংখ্যাগরিষ্ঠ অ্যালগরিদম, যেখানে লক্ষ্য হল সংখ্যাগরিষ্ঠ বিট গণনা করাঃ প্রতিটি নোড একটি বিশ্বাস বিট দিয়ে শুরু হয় এবং লক্ষ্য হল একটি প্রোটোকল ডিজাইন করা যার শেষে প্রতিটি নোডের বিশ্বাস বিট সঠিক প্রাথমিক সংখ্যাগরিষ্ঠ বিট। মডেলটির বিচ্ছিন্ন সময় সংস্করণটি নিম্নরূপঃ সময়ের প্রতিটি বিন্দুতে, কিছু নোড এলোমেলোভাবে অভিন্নভাবে নির্বাচন করা হয়। তারপর নোডটি অন্য নোডের সাথে মিলে যায়, যা নোডের প্রতিবেশীদের সেট থেকে এলোমেলোভাবে সমানভাবে বেছে নেওয়া হয়। এর পরে, মেমরি সামগ্রীগুলি নোড এবং বিনিময় করে এবং তাদের অবস্থা আপডেট করে। বিকল্পভাবে, একটি অবিচ্ছিন্ন সময় মডেল বিবেচনা করা যেতে পারে যেখানে প্রতিটি নোডে একটি পয়সন ঘড়ি থাকে যা একক হারে বাজায়। যখন একটি নোডের ঘড়ি বাজতে থাকে, তখন সেই নোডটি একটি এলোমেলো পাড়ার সাথে যোগাযোগ করে। প্রোটোকলগুলি প্রায়শই কনভারজেন্স সময় বা প্রতি নোড বা উভয়ের জন্য প্রয়োজনীয় মেমরির পরিমাণ হ্রাস করার জন্য ডিজাইন করা হয়। থ্রি স্টেট প্রোটোকল সংখ্যাগরিষ্ঠতা (ঐকমত্য) গণনা করার সমস্যার জন্য, একটি সুপরিচিত প্রোটোকল রয়েছে যার জন্য প্রতি নোডে মাত্র তিনটি মেমরি অবস্থার প্রয়োজন হয় এবং সম্পূর্ণ মিথস্ক্রিয়া গ্রাফের জন্য বিশ্লেষণ করা হয়েছে। এই প্রটোকল নিম্নরূপ কাজ করে। প্রতিটি নোডকে তার মেমরি অবস্থাকে তাদের প্রাথমিক বিশ্বাস বিটে সূচনা করতে দিন প্রতিটি সময়ে, যখন দুটি নোড যোগাযোগ করে, তখন তারা নিম্নলিখিত টেবিল অনুসারে তাদের অবস্থা আপডেট করে। সারির লেবেলগুলি সূচনাকারীর অবস্থা দেয় এবং কলামটি উত্তরদাতার অবস্থা লেবেল করে। কথায় বলতে গেলে, যদি বিশ্বাস সহ একটি নোড বিশ্বাসের সাথে একটি নোডের সাথে মিলে যায়, তবে উভয় নোডই তাদের বিশ্বাস বজায় রাখে; যদি উভয় বিশ্বাসই হয় বা উভয়ই হয় তবে আপডেটটি একই রকম হয়। যাইহোক, যদি সূচনাকারীর বিশ্বাস হয় এবং উত্তরদাতার বিশ্বাস হয়, তবে উত্তরদাতা তাদের বিশ্বাসকে আপডেট করে। অন্যদিকে যদি সূচনাকারীর বিশ্বাস থাকে এবং উত্তরদাতার বিশ্বাস থাকে, তবে উত্তরদাতা তাদের বিশ্বাস পরিবর্তন করে। মনে রাখবেন যে এই প্রটোকলটি একমুখীঃ প্রতিটি মিথস্ক্রিয়া সর্বাধিক প্রতিক্রিয়াকারীর অবস্থার পরিবর্তন করে; এইভাবে এটি একমুখী যোগাযোগের মাধ্যমে প্রয়োগ করা যেতে পারে। অ্যাংলুইন, অ্যাস্পনেস এবং আইজেনস্ট্যাট দেখিয়েছেন যে, যে কোনও প্রাথমিক বিন্যাস থেকে যা সমস্তগুলির সমন্বয়ে গঠিত হয় না, তিন-অবস্থার আনুমানিক সংখ্যাগরিষ্ঠ প্রোটোকল হয় বিশ্বাসযুক্ত সমস্ত নোডে বা উচ্চ সম্ভাবনার সাথে মিথস্ক্রিয়ার মধ্যে বিশ্বাসযুক্ত সমস্ত নোডে একত্রিত হয়। উপরন্তু, নির্বাচিত মানটি সংখ্যাগরিষ্ঠ অ-প্রাথমিক মান হবে, যদি এটি পর্যাপ্ত ব্যবধানে সংখ্যালঘু অতিক্রম করে। নিম্নলিখিত ছবিটি নোডের একটি সেটের উপর তিনটি স্টেট প্রোটোকলের বিবর্তন দেখায়, যেখানে নোডের এক তৃতীয়াংশের প্রাথমিক বিশ্বাস বিট থাকে, বাকি দুই তৃতীয়াংশের প্রাথমিক বিশ্বাস বিট থাকে। নোডের ভগ্নাংশ (কমলা রঙে) শূন্য থেকে শুরু হয়, কিছুক্ষণের জন্য বৃদ্ধি পায় এবং তারপর আবার শূন্যে চলে যায়। ইতিহাস জনসংখ্যা প্রোটোকলগুলি ডানা অ্যাংলুইন এবং অন্যান্যরা প্রবর্তন করেছিলেন। সম্পূর্ণরূপে বিকেন্দ্রীভূত গণনার প্রথম মডেলগুলির মধ্যে একটি হিসাবে এবং অত্যন্ত সীমিত সম্পদ সহ এজেন্টদের জড়িত করা, যেমন, সেন্সর নেটওয়ার্কে পাওয়া যায়। তারপর থেকে, এই বিমূর্ত গণনার মডেলটি রোবোটিক্স এবং রসায়নে প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে। আরও দেখুন সোয়ারম ইন্টেলিজেন্স রেফারেন্স ডিস্ট্রিবিউটেড কম্পিউটিং