Co je biologicky inspirovaný výpočetní systém?

Biologicky inspirovaný výpočetní systém, nebo biologicky inspirovaný výpočetní systém, je způsob, jak rozvíjet počítačové systémy tím, že vezme nápady z biologického světa. Opak je také pravdou, protože počítačová věda se používá k modelování a zkoumání biologických systémů a tyto dva přístupy k počítačům inspirovaným biologicky mohou také interagovat. Organické počítačové systémy inspirované přírodou mohou být samoorganizující se sítě, které jsou schopny se přizpůsobit. Biologicky inspirovaný výpočetní systém také zaujímá nový přístup k umělé inteligenci a konstruuje jednoduché systémy, které se mohou vyvinout do složitějších systémů. Populace nezávislých agentů mohou tvořit inteligenci společně, pracovat způsobem, který se podobá chování včel nebo mravenců, a počítačové algoritmy, které to simulují, jsou známé jako inteligence rojů.

V oblasti biologicky inspirovaných počítačů se setkávají vědci z mnoha oborů, včetně biologie, informatiky, fyziky, matematiky a genetiky. Biologické systémy mají oproti počítačovým systémům mnoho výhod, protože spotřebovávají mnohem méně energie, mohou přežít chyby a dokonce se dokáží léčit. Mnoho nápadů převzatých z přírodních procesů bylo aplikováno na strojové učení, což vedlo k novému vývoji umělé inteligence. Autonomní roboti, kteří jsou schopni reagovat a přizpůsobit se svému prostředí, by mohli mít řadu výhod pracujících v oblastech, jako jsou válečné zóny a nebezpečné čisticí operace. Populace mnoha malých robotů by mohly být použity k provádění úkolů, jako je opylování plodin.

Biologicky inspirované výpočty byly použity v oblasti kognitivního modelování s vývojem systémů umělých neuronových sítí založených na nervové funkci v mozku. Byly vyvinuty počítačové čipy, které jsou schopny se učit, vyvíjet a pracovat jako skupina. Spojení pomocí samoorganizujících se bezdrátových připojení mohou vytvořit systém, který je ideálně vhodný pro modelování složitých problémů, které vyvstávají z mnoha jednoduchých faktorů dohromady. Protože se čipy mohou samy překonfigurovat a učit se, odstraňuje se potřeba načíst softwarové programy a operace mohou probíhat rychleji. Takové systémy by mohly pomoci pochopit šíření myšlenek v populaci nebo vytvořit model mozkové funkce, který se podobá skutečným biologickým procesům.

Přirozené výpočty se zkoumají za použití DNA. Výzkum bioinformatiky naznačuje, že řetězce DNA by mohly být použity k ukládání dat, kódování tajných zpráv nebo dokonce k výpočtu. Molekuly DNA se mohou také shromáždit do užitečných struktur.

Biologické části mohou být potenciálně zkonstruovány a použity k nahrazení hardwaru uvnitř počítačů, které fungují jako přepínače, procesory, časovače a jiná zařízení. Některé biologické molekuly se již používají v elektronice. Může být dokonce možné naprogramovat buňky uvnitř těla tak, aby vykonávaly úkoly, jako je například sekrece drog.