Qu'est-ce que l'informatique bio-inspirée?
L'informatique bio-inspirée, ou biologiquement inspirée, est un moyen de développer des systèmes informatiques en prenant des idées du monde biologique. L'inverse est également vrai, l'informatique étant utilisée pour modéliser et explorer des systèmes biologiques, ces deux approches de l'informatique bio-inspirée peuvent également interagir. Les systèmes informatiques organiques inspirés par la nature peuvent être des réseaux auto-organisants et capables de s'adapter. L'informatique bio-inspirée adopte également une nouvelle approche de l'intelligence artificielle, en construisant des systèmes simples pouvant évoluer vers des systèmes plus complexes. Les populations d'agents indépendants peuvent former ensemble une intelligence fonctionnant de manière similaire au comportement des abeilles ou des fourmis, et les algorithmes informatiques qui la simulent sont connus sous le nom d'intelligence en essaim.
Le domaine de l'informatique bio-inspirée regroupe des chercheurs de nombreuses disciplines, notamment la biologie, l'informatique, la physique, les mathématiques et la génétique. Les systèmes biologiques présentent de nombreux avantages par rapport aux systèmes informatiques, car ils consomment beaucoup moins d'énergie, peuvent survivre à des défaillances et sont même capables de guérir. De nombreuses idées issues de processus naturels ont été appliquées à l'apprentissage automatique, ce qui a conduit à de nouveaux développements en intelligence artificielle. Les robots autonomes, capables de réagir et de s'adapter à leur environnement, pourraient avoir de nombreux avantages à travailler dans des zones telles que les zones de guerre et les opérations de nettoyage dangereuses. Les populations de nombreux robots minuscules pourraient être utilisées pour effectuer des tâches telles que la pollinisation des cultures.
L'informatique bio-inspirée a été appliquée au domaine de la modélisation cognitive, avec le développement de systèmes de réseaux de neurones artificiels basés sur la fonction nerveuse dans le cerveau. Nous avons mis au point des puces informatiques capables d’apprendre, d’évoluer et de travailler en groupe. Liés par des connexions sans fil auto-organisées, ils peuvent créer un système parfaitement adapté à la modélisation de problèmes complexes résultant de la combinaison de nombreux facteurs simples. Comme les puces peuvent se reconfigurer et apprendre, cela évite de charger des programmes logiciels et les opérations peuvent se dérouler plus rapidement. De tels systèmes pourraient aider à comprendre la propagation des idées au sein d'une population ou à créer un modèle de fonction cérébrale qui ressemble à de vrais processus biologiques.
Des recherches en calcul naturel impliquant l'utilisation de l'ADN sont en cours. La recherche en bioinformatique suggère que les brins d'ADN pourraient être utilisés pour stocker des données, coder des messages secrets ou même calculer. Les molécules d'ADN pourraient également s'assembler en structures utiles.
Les pièces biologiques pourraient potentiellement être conçues et utilisées pour remplacer du matériel à l'intérieur des ordinateurs, fonctionnant comme des commutateurs, des processeurs, des minuteries et d'autres périphériques. Certaines molécules biologiques sont déjà utilisées en électronique. Il pourrait même être possible de programmer des cellules à l'intérieur du corps pour effectuer des tâches telles que la sécrétion de médicaments.