Hvad er bioinspireret computing?

Bioinspireret computing, eller biologisk inspireret computing, er en måde at udvikle computersystemer ved at tage ideer fra den biologiske verden. Det modsatte er også sandt, idet datalogi bruges til at modellere og udforske biologiske systemer, og disse to tilgange til bioinspireret computing kan også interagere. Organiske computersystemer inspireret af naturen kan være selvorganiserende netværk, der er i stand til at tilpasse sig. Bioinspireret computing tager også en ny tilgang til kunstig intelligens og konstruerer enkle systemer, der er i stand til at udvikle sig til mere komplekse systemer. Befolkninger af uafhængige agenter kan danne en intelligens sammen, arbejde på måder, der ligner opførsel af bier eller myrer, og computeralgoritmerne, der simulerer dette, er kendt som svermintelligens.

Området bioinspireret computing samler forskere fra mange discipliner, herunder biologi, datalogi, fysik, matematik og genetik. Biologiske systemer har mange fordele i forhold til computersystemer, da de bruger langt mindre energi, kan overleve fejl og endda er i stand til at heles. Mange af ideerne fra naturlige processer er blevet anvendt til maskinlæring, hvilket fører til nye udviklinger inden for kunstig intelligens. Autonome robotter, der er i stand til at reagere og tilpasse sig deres miljøer, kan have mange fordele ved at arbejde i områder som krigszoner og farlige oprydningsoperationer. Befolkninger af mange små robotter kunne bruges til at udføre opgaver såsom afgrødsbestøvning.

Bioinspireret computing er blevet anvendt inden for kognitiv modellering med udviklingen af ​​kunstige neurale netværkssystemer baseret på nervefunktion i hjernen. Der er udviklet computerchips, som er i stand til at lære, udvikle sig og arbejde som en gruppe. Forbundet med selvorganiserende trådløse forbindelser kan de oprette et system, der er ideelt egnet til modellering af komplekse problemer, der opstår fra mange enkle faktorer kombineret. Da chipsene kan konfigurere sig selv igen og lære, fjerner dette behovet for at indlæse softwareprogrammer, og operationerne kan fortsætte hurtigere. Sådanne systemer kan hjælpe med at forstå idéens spredning gennem en befolkning eller skabe en model for hjernefunktion, der ligner reelle biologiske processer.

Naturlig beregning undersøges med anvendelse af DNA. Bioinformatikforskning antyder, at DNA-strenge kan bruges til at gemme data, til at kode hemmelige meddelelser eller endda til at beregne. DNA-molekyler kunne også samle sig i nyttige strukturer.

Biologiske dele kan potentielt konstrueres og bruges til at erstatte hardware inde i computere, der fungerer som switches, processorer, timere og andre enheder. Nogle biologiske molekyler bruges allerede i elektronik. Det kan endda være muligt at programmere celler inde i kroppen til at udføre opgaver såsom stofudskillelse.