O que é computação natural?

A computação natural se refere a qualquer tipo de técnica de computação que utiliza materiais ou inspiração da natureza. Exemplos de computação natural incluem o desenvolvimento de redes neurais artificiais que se adaptam às mudanças e o design de computadores quânticos que podem potencialmente ser muito mais potentes que os computadores atuais. A computação natural também pode se referir à criação de substâncias artificiais que imitam as da natureza.

Existem vários campos computacionais que usam idéias da natureza para criar soluções mais eficientes para os problemas. Alguns computadores também estão sendo desenvolvidos no início do século XXI para usar materiais naturais, como certas moléculas, para realizar cálculos mais rápidos e eficientes. Essas técnicas são todas formas de computação natural, porque não existiriam sem o conhecimento detalhado de como os sistemas naturais funcionam.

A computação natural também pode se referir à tentativa de criar organismos artificiais que se comportam como sistemas que ocorrem naturalmente. Isso inclui tentar construir sistemas que possam executar processos como a regulação de genes, que é importante nos organismos vivos. Outro exemplo é a automontagem, que se refere a sistemas que podem se organizar a partir de um estado inicial desorganizado.

As redes neurais, por exemplo, são frequentemente usadas por programadores de computador que desejam que um programa se torne automaticamente mais eficiente ao longo do tempo. Estes são baseados nas estruturas encontradas nas redes neurais de ocorrência natural, como as encontradas nos neurônios do cérebro. Usando versões simples dos sistemas encontrados em redes neurais naturais, os programadores de computador podem tornar seus programas mais adaptáveis ​​às novas informações. A partir de 2011, as redes neurais artificiais não se aproximam da complexidade das redes neurais naturais, mas ainda podem ser úteis.

Outro exemplo de computação natural está pesquisando como construir um computador quântico. A idéia é que, em vez de computadores modernos, que executam cálculos baseados nos estados binários de 0 ou 1, um computador quântico poderia teoricamente usar muitos outros estados. Isso pode levar a computadores muito mais rápidos. Embora se pense que um computador quântico ainda esteja muito distante, a partir de 2011, parece não haver nenhuma razão científica para que isso não possa ser alcançado depois que a tecnologia estiver suficientemente avançada.

Existem vários outros exemplos de computação natural. Isso inclui projetar vida artificial, robótica e computação evolutiva. A inteligência enxame, que é um tipo de sistema que imita grandes grupos de animais, como formigas, também pode ser importante no futuro. Ele possui várias aplicações em potencial, principalmente ao tentar prever eventos futuros.