Введение в GNET

Глава 1. Введение в GNET

1. 1. Что такое GNET

Биологическая нейросеть состоит из нейронов и синапсов. Нейрон — живая клетка, которая существует с момента рождения, реагирует на входные сигналы, обрабатывает их и передаёт результат другим нейронам. Синапс — соединение между нейронами, через которое передаётся сигнал. Нейронов в мозге человека десятки миллиардов, синапсов — на порядки больше. Из этих двух элементов — и только из них — построена вся субъективная реальность: восприятие, мышление, память, воля.

GNET (Gativus NETwork) — спецификация цифровой сети, воспроизводящей эту архитектуру. Сеть Гативус состоит из двух типов сущностей: узлов и отношений. Узлы — цифровые аналоги нейронов. Отношения — цифровые аналоги синапсов. Больше ничего нет.

Узел — это техническое устройство, которое, подобно нейрону, обладает чувствительностью к входным сигналам, способностью к их обработке и памятью. Каждый узел имеет уникальное имя, по которому к нему можно обратиться из любой точки сети. Узел существует постоянно с момента создания и не может быть удален.

Отношение — это направленная передача значения от одного узла к другому, подобная передаче сигнала через синапс. Узел вычислил новое значение — передал его через соединитель. Принимающий узел получил — отреагировал. Нейрон не опрашивает своих соседей — он возбуждается и передаёт сигнал. Точно так же в Гативус нет запросов и ответов, нет клиентов и серверов. Единственный примитив коммуникации — дейтаграмма: однонаправленная передача типизированного значения. Есть узлы, которые живут и обмениваются сигналами.

На текущем технологическом этапе узлы реализуются как программы (процессы операционной системы или иные вычислительные единицы). Отношения между узлами реализуются поверх существующих телекоммуникационных сетей.

GNET специфицирует правила этой сети: как именуются узлы, как адресуются компоненты внутри узлов, как типизируются соединители, как передаются значения, как создаются новые узлы и устанавливаются новые отношения. GNET является платформонезависимой спецификацией — она описывает что должно происходить в сети, не привязываясь к конкретному оборудованию. Реализация на конкретной платформе описывается в отдельной книге — GATE.

1. 2. Что такое узел в Гативус?

Узел — это цифровая сущность размещенная в сети , которая, подобно нейрону, обладает чувствительностью к входным сигналам, способностью к их обработке и памятью.

Каждый узел имеет уникальное имя , по которому к нему можно обратиться из любой точки сети. Узел существует постоянно с момента создания и не может быть удалён. Как нейрон, он живёт столько, сколько живёт система.

Внутри узла — компоненты. Биологический нейрон содержит дендриты (вход), сому (обработка), аксон (выход), синаптические окончания (соединители). Узел Гативус содержит аналогичные функциональные компоненты, объединенные в секции. Каждый компонент имеет уникальное имя в локальном пространстве узла.

На текущем технологическом этапе узлы реализуются как программы, точнее - как процессы операционной системы или иные вычислительные единицы. Каждый узел — отдельный процесс (который имеет имя) с собственной памятью и исполняемым кодом (ресурсы выделенные процессу).

Формальная структура узла определяется в Главе 3.

1. 3. Что такое отношение в Гативус?

Отношение — это направленная передача значения от одного узла к другому, подобная передаче сигнала через синапс. Графически отношение изображается как направленная линия от выхода одного узла ко входу другого — аналог связки аксон–синапс–дендрит.

Нейрон не опрашивает своих соседей — он возбуждается и передаёт сигнал. Точно так же в Гативус нет запросов и ответов, нет клиентов и серверов. Есть узлы, которые живут и обмениваются сигналами. Единственный примитив коммуникации — дейтаграмма: однонаправленная передача типизированного значения.

Отношения устанавливаются не между узлами в целом, а между их компонентами. Для каждого отношения компонент создаёт соединитель — именованную точку входа или выхода. Один соединитель участвует в одном отношении. У компонента может быть много соединителей — столько, сколько отношений ему необходимо.

Каждый соединитель имеет уникальный адрес внутри узла. Отношение однозначно определяется парой: адрес соединителя-источника и адрес соединителя-приёмника. Эта пара является идентификатором отношения.

Формат дейтаграмм и типы отношений определяются в Главе 6.

1. 4. Технологические предпосылки

Технологические предпосылки

Сеть GNET не является изолированной инфраструктурой. Она существует поверх Интернет, используя существующие технологии для транспорта и хранения.

a) Интернет

IPv6 является транспортной основой сети Гативус. Идентификация узлов и адресация компонентов приведены в соответствие со стандартами IPv6 и позволяют формировать пакеты без дополнительных слоёв инкапсуляции. Отношения виртуализируются поверх IP — аналог «Synapse over IP». Для ускорения критических путей GNET предусматривает альтернативные методы маршрутизации в пределах одного устройства и одной подсети.

b) Вычислительная платформа

Для размещения узлов и IP-маршрутизации используются существующие вычислительные платформы (Intel, ARM, MIPS) и операционные системы с открытым кодом (FreeBSD, Linux). Такие системы содержат необходимые компоненты хранения и маршрутизации, хотя и потребуют расширений ядра для достижения требуемой производительности и целостности данных.

Спецификация пограничного устройства GATE, адресация GATN/GANN и протокол маршрутизации GORP определяются в Главе 4.

1. 5. Управление, создание и безопастность Сети

Гативус выстраивает подход, альтернативный традиционному программированию и развёртыванию. Вместо написания программ и их инициализации — создаётся экосистема саморазвёртывающейся морфогенетической сети.

Для этого выстраивается иерархия эмитентов прав: корневой реестр выпускает лицензии на пограничные устройства, содержащие квоты на создание узлов и отношений. Лицензии делятся и делегируются по дереву — от корневого реестра к оператору, от оператора к административным узлам, от административных узлов к рабочим. Каждый акт создания узла или отношения расходует квоту. Общий объём ресурсов в системе инвариантен.

Безопасность обеспечивается специальным компонентом каждого узла: матрица прав определяет какие операции разрешены для каждого класса партнёров, шифрование отношений выполняется через обмен ключами при установлении связи.

Экономика и топология — Глава 4. Морфология — Глава 5. Безопасность — Глава 7.