Co to jest przetwarzanie inspirowane biologicznie?
Informatyka inspirowana biologią lub informatyka inspirowana biologią to metoda opracowywania systemów komputerowych poprzez czerpanie pomysłów ze świata biologicznego. Przeciwnie jest, ponieważ systemy komputerowe są wykorzystywane do modelowania i badania systemów biologicznych, a te dwa podejścia obliczeń inspirowanych biologią mogą również oddziaływać. Organiczne systemy komputerowe inspirowane naturą mogą być samoorganizującymi się sieciami, które mogą się dostosowywać. Komputery inspirowane biologią przyjmują także nowe podejście do sztucznej inteligencji i budują proste systemy, które mogą ewoluować w bardziej złożone. Niezależne populacje agentów mogą razem tworzyć inteligencję, która przypomina zachowanie pszczół lub mrówek, a algorytmy komputerowe, które to symulują, nazywane są inteligencją roju.
Dziedzina informatyki inspirowanej biologią skupia badaczy z wielu dyscyplin, w tym z biologii, informatyki, fizyki, matematyki i genetyki. Systemy biologiczne mają wiele zalet w stosunku do systemów komputerowych, ponieważ zużywają znacznie mniej energii, mogą przetrwać błędy, a nawet leczyć. Wiele pomysłów z procesów naturalnych zostało przeniesionych do uczenia maszynowego i doprowadziło do nowych osiągnięć sztucznej inteligencji. Autonomiczne roboty, które są w stanie reagować na otoczenie i dostosowywać się do nich, mogą mieć wiele zalet podczas pracy w obszarach takich jak strefy wojenne i niebezpieczne prace porządkowe. Populacje wielu małych robotów można wykorzystać do wykonywania zadań takich jak zapylanie roślin.
W dziedzinie modelowania poznawczego zastosowano obliczenia inspirowane biologią przy opracowywaniu sztucznych systemów sieci neuronowych opartych na funkcji nerwów w mózgu. Opracowano układy komputerowe, które mogą uczyć się, rozwijać i pracować w grupie. Dzięki samoorganizującym połączeniom radiowym mogą stworzyć system, który idealnie nadaje się do modelowania złożonych problemów, które składają się z wielu prostych czynników. Ponieważ chipy można konfigurować i uczyć, programy nie muszą już być ładowane, a procesy mogą działać szybciej. Takie systemy mogą pomóc w zrozumieniu rozprzestrzeniania się idei w populacji lub stworzyć model funkcji mózgu, który przypomina prawdziwe procesy biologiczne.
Naturalne obliczenia są badane przy użyciu DNA. Badania bioinformatyczne sugerują, że nici DNA można wykorzystać do przechowywania danych, kodowania tajnych wiadomości, a nawet obliczeń. Cząsteczki DNA mogą również łączyć się w przydatne struktury.
Części biologiczne mogłyby zostać potencjalnie opracowane i wykorzystane do zastąpienia sprzętu w komputerach, które działają jak przełączniki, procesory, zegary i inne urządzenia. Niektóre cząsteczki biologiczne są już stosowane w elektronice. Możliwe jest nawet zaprogramowanie komórek w ciele do wykonywania zadań takich jak dostarczanie leków.