Hva er bioinspirert databehandling?

Bioinspirert databehandling, eller biologisk inspirert databehandling, er en måte å utvikle datasystemer ved å ta ideer fra den biologiske verdenen. Det motsatte er også sant, ved at informatikk brukes til å modellere og utforske biologiske systemer, og disse to tilnærmingene til bioinspirert databehandling kan også samhandle. Organiske datasystemer inspirert av naturen kan være selvorganiserende nettverk som er i stand til å tilpasse seg. Bio-inspirert databehandling tar også en ny tilnærming til kunstig intelligens, og konstruerer enkle systemer som er i stand til å utvikle seg til mer komplekse. Befolkning av uavhengige agenter kan danne en intelligens sammen, og fungerer på måter som ligner oppførselen til bier eller maur, og datamaskinalgoritmene som simulerer dette er kjent som svermintelligens.

Feltet bio-inspirert databehandling samler forskere fra mange fagfelt, inkludert biologi, informatikk, fysikk, matematikk og genetikk. Biologiske systemer har mange fordeler fremfor datasystemer, ettersom de bruker langt mindre energi, kan overleve feil og til og med er i stand til å heles. Mange av ideene hentet fra naturlige prosesser har blitt brukt på maskinlæring, noe som fører til ny utvikling av kunstig intelligens. Autonome roboter, som kan reagere og tilpasse seg omgivelsene, kan ha mange fordeler ved å jobbe i områder som krigssoner og farlige opprydningsoperasjoner. Befolkning av mange bittesmå roboter kan brukes til å utføre oppgaver som for eksempel avgrensingsbestøvning.

Bioinspirert databehandling har blitt brukt på feltet kognitiv modellering, med utvikling av kunstige nevrale nettverkssystemer basert på nervefunksjon i hjernen. Det er utviklet datamaskinbrikker som er i stand til å lære, utvikle seg og jobbe som en gruppe. Koblet sammen med selvorganiserende trådløse tilkoblinger, kan de lage et system som er ideelt egnet til å modellere komplekse problemer som oppstår fra mange enkle faktorer kombinert. Ettersom brikkene kan konfigurere seg selv og lære, fjerner dette behovet for å laste inn programmer og operasjoner kan fortsette raskere. Slike systemer kan bidra til å forstå spredning av ideer gjennom en populasjon, eller lage en modell for hjernefunksjon som ligner ekte biologiske prosesser.

Naturlig beregning forskes på bruk av DNA. Bioinformatikkforskning antyder at DNA-tråder kan brukes til å lagre data, for å kode hemmelige meldinger eller til og med for å beregne. DNA-molekyler kan også samle seg i nyttige strukturer.

Biologiske deler kan potensielt konstrueres og brukes til å erstatte maskinvare i datamaskiner og fungere som brytere, prosessorer, tidtakere og andre enheter. Noen biologiske molekyler brukes allerede innen elektronikk. Det kan til og med være mulig å programmere celler i kroppen for å utføre oppgaver som medikamentutskillelse.