Wat is natuurlijk computergebruik?
Natuurlijk computergebruik verwijst naar elk type computertechniek dat materialen of inspiratie uit de natuur gebruikt. Voorbeelden van natuurlijk computergebruik zijn het ontwikkelen van kunstmatige neurale netwerken die zich aanpassen aan veranderingen, en het ontwerpen van kwantumcomputers die mogelijk vele malen krachtiger kunnen zijn dan de huidige computers. Natuurlijk computergebruik kan ook verwijzen naar het maken van kunstmatige stoffen die die in de natuur nabootsen.
Er zijn een aantal computervelden die ideeën uit de natuur gebruiken om efficiëntere oplossingen voor problemen te creëren. Sommige computers worden ook in het begin van de 21e eeuw ontwikkeld om natuurlijke materialen, zoals bepaalde moleculen, te gebruiken om snellere en efficiëntere berekeningen uit te voeren. Deze technieken zijn allemaal vormen van natuurlijk computergebruik, omdat ze niet zouden bestaan zonder gedetailleerde kennis van hoe natuurlijke systemen werken.
Natuurlijk computergebruik kan ook verwijzen naar het proberen om kunstmatige organismen te ontwikkelen die zich gedragen als natuurlijk voorkomende systemen. Deze omvatten het proberen om systemen te bouwen die processen kunnen uitvoeren zoals genregulatie, wat belangrijk is in levende organismen. Een ander voorbeeld is zelfassemblage, dat verwijst naar systemen die zichzelf kunnen organiseren vanuit een ongeorganiseerde begintoestand.
Neurale netwerken worden bijvoorbeeld vaak gebruikt door computerprogrammeurs die willen dat een programma na verloop van tijd automatisch efficiënter wordt. Deze zijn gebaseerd op de structuren die worden gevonden in natuurlijk voorkomende neurale netwerken, zoals die gevonden worden in neuronen in de hersenen. Door eenvoudige versies van de systemen in natuurlijke neurale netwerken te gebruiken, kunnen computerprogrammeurs hun programma's beter aanpassen aan nieuwe informatie. Vanaf 2011 komen kunstmatige neurale netwerken niet meer in de buurt van de complexiteit van natuurlijk voorkomende neurale netwerken, maar ze kunnen nog steeds nuttig zijn.
Een ander voorbeeld van natuurlijk computergebruik onderzoekt hoe een kwantumcomputer te bouwen. Het idee is dat in plaats van moderne computers, die berekeningen uitvoeren op basis van de binaire toestanden 0 of 1, een kwantumcomputer theoretisch veel meer toestanden zou kunnen gebruiken. Dit kan leiden tot veel snellere computers. Hoewel men denkt dat een kwantumcomputer nog ver weg is, lijkt er vanaf 2011 geen wetenschappelijke reden te zijn waarom deze niet kan worden bereikt als de technologie al geavanceerd genoeg is geworden.
Er zijn verschillende andere voorbeelden van natuurlijk computergebruik. Deze omvatten het ontwerpen van kunstmatig leven, robotica en evolutionaire berekening. Zwermintelligentie, een soort systeem dat grote groepen dieren zoals mieren nabootst, kan ook in de toekomst belangrijk zijn. Het heeft een aantal potentiële toepassingen, vooral wanneer het toekomstige gebeurtenissen probeert te voorspellen.