バイオインスパイアードコンピューティングとは？

生物に触発されたコンピューティング、または生物に触発されたコンピューティングは、生物界からアイデアを取り入れることによりコンピューターシステムを開発する方法です。 コンピュータサイエンスを使用して生物学的システムをモデル化および調査し、これらの2つのバイオインスパイアードコンピューティングアプローチも相互作用できるという点で、逆もまた真です。 自然に触発された有機コンピューティングシステムは、適応可能な自己組織化ネットワークである可能性があります。 バイオインスパイアードコンピューティングは、人工知能への新しいアプローチも取り入れており、より複雑なシステムに進化できるシンプルなシステムを構築しています。 独立したエージェントの集団は、ミツバチまたはアリの行動に似た方法で動作するインテリジェンスを一緒に形成でき、これをシミュレートするコンピューターアルゴリズムは、群知能として知られています。

バイオインスパイアードコンピューティングの分野には、生物学、コンピューターサイエンス、物理学、数学、遺伝学など、多くの分野の研究者が集まります。 生物学的システムは、はるかに少ないエネルギーを使用し、障害に耐えることができ、治癒することさえできるため、コンピューターシステムよりも多くの利点があります。 自然のプロセスからとられた多くのアイデアが機械学習に適用され、人工知能の新しい開発につながっています。 環境に対応し、適応できる自律型ロボットには、戦争地帯や危険な清掃作業などの分野で働く多くの利点があります。 多くの小さなロボットの集団を使用して、作物の受粉などのタスクを実行できます。

バイオインスパイアードコンピューティングは、脳の神経機能に基づく人工ニューラルネットワークシステムの開発により、認知モデリングの分野に適用されています。 グループとして学習、進化、作業できるコンピューターチップが開発されました。 自己組織化ワイヤレス接続によってリンクされているため、多くの単純な要因の組み合わせから生じる複雑な問題のモデリングに最適なシステムを作成できます。 チップ自体を再構成して学習できるため、ソフトウェアプログラムをロードする必要がなくなり、操作をより迅速に進めることができます。 このようなシステムは、人口全体のアイデアの広がりを理解したり、実際の生物学的プロセスに似た脳機能のモデルを作成したりするのに役立ちます。

DNAの使用を含む自然計算が研究されています。 バイオインフォマティクスの研究では、DNA鎖を使用してデータを保存したり、秘密のメッセージをコーディングしたり、さらには計算したりすることを示唆しています。 DNA分子は、有用な構造に自己集合することもできます。

生物学的部品は、スイッチ、プロセッサ、タイマー、その他のデバイスとして機能し、コンピューター内部のハードウェアを交換するために潜在的に設計および使用される可能性があります。 一部の生体分子は、すでに電子機器で使用されています。 薬物分泌などのタスクを実行するために、体内の細胞をプログラムすることさえ可能かもしれません。