На 13-й международной конференции по алгоритмам и экспериментам для беспроводных сенсорных сетей ALGOSENSORS в Вене (Австрия) в двух статьях были представлены разработки лаборатории алгоритмики ММФ НГУ, сделанные совместно с коллегами из Берлина и Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН. Одна из статей выиграла премию за лучшую статью ALGOSENSORS.
Конференция прошла в рамках крупнейшего европейского конгресса по алгоритмам ALGO.
Премию выиграла совместная статья заведующего лабораторией алгоритмики Рене ван Беверна и команды профессора Берлинского технического университета Рольфа Нидермайера. В статье исследуется задача на построение энергоэффективной коммуникационной сети между беспроводными сенсорами.
Беспроводные сенсорные сети используются, в том числе, в целях наблюдения за погодными условиями и загрязнением окружающей среды. Разумеется, сенсоры должны передавать собираемую информацию в базовую станцию для её дальнейшей обработки. Задача состоит в определении мощности и, соответственно, дальности передачи каждого сенсора таким образом, чтобы между ними возникла связанная коммуникационная сеть и энергозатраты при этом были минимальными. Очевидный алгоритм решает задачу для n сенсоров за время n^(n-2): если мы чудом построим суперкомпьютер, который может решить задачу для 1000 сенсоров за день, то ему для решения задачи для 1001 сенсора потребуется уже около 7.5 лет. В нашей статье приводится, в том числе, более эффективный алгоритм, который полагается на очевидный факт, что мощность передачи каждого сенсора должна быть достаточно великой, чтобы обмениваться информацией хотя бы с ему наиболее ближним сенсором. Если назначить каждому сенсору эту необходимую мощность, то некоторые сенсоры уже будут связанными, но коммуникационная сеть ещё может состояться из нескольких несвязанных между собой компонент. Один из наших главных результатов – мы доказали, что задача эффективно решается, когда этих компонент мало, – рассказал заведующий лабораторией алгоритмики ММФ Рене ван Беверн.
Совместная работа лаборатории алгоритмики с Берлинским техническим университетом над этой темой продолжается. На данный момент студент четвертого курса ММФ и сотрудник лаборатории алгоритмики Павел Смирнов занимаются программированием и экспериментальным испытанием пока теоретического алгоритма. Также соавтор статьи проф. Рольф Нидермайер в августе 2017 года посетил НГУ для дальнейших совместных исследований в области энергоэффективных сенсорных сетей с Рене ван Беверном и сотрудником лаборатории алгоритмики ММФ и Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН Александром Кононовым.
Вторая представленная в Вене статья рассматривает задачу уже следующего уровня: когда коммуникационная сеть между сенсорами построена, требуется передавать информацию от сенсоров в базовую станцию как можно быстрее, т. е. найти кратчайшее расписание передачи данных. Авторы статьи: заведующий кафедрой теоретической кибернетики ММФ, сотрудник лаборатории алгоритмики ММФ и Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН Адиль Ерзин и научный сотрудник Института математики Роман Плотников.
В целом на конгрессе ALGO было представлено более 170 докладов. Наиболее многочисленные делегации ученых приехали из Германии, Польши, Франции, Великобритании, Израиля, Японии и Китая. Россию в Вене представляли Адиль Ерзин и сотрудник кафедры теоретической кибернетики ММФ НГУ и Института математики им. С.Л. Соболева Владимир Шенмайер.
Это уже второй случай, когда совместная статья лаборатории алгоритмики ММФ и Берлинского технического университета выиграла премию на конгрессе ALGO: в 2015 году Рене ван Беверн был награжден за лучшую статью на международной транспортной конференции ATMOS.
