การคำนวณทางชีวภาพคืออะไร

คอมพิวเตอร์ที่ได้แรงบันดาลใจทางชีวภาพหรือคอมพิวเตอร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจทางชีวภาพนั้นเป็นวิธีการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์โดยการนำความคิดจากโลกทางชีววิทยา สิ่งที่ตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกันในวิทยาการคอมพิวเตอร์นั้นใช้ในการสร้างแบบจำลองและสำรวจระบบชีวภาพและวิธีการคำนวณแรงบันดาลใจทางชีวภาพทั้งสองนี้ยังสามารถโต้ตอบกันได้ ระบบคอมพิวเตอร์แบบออร์แกนิกได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติสามารถเป็นเครือข่ายการจัดระเบียบตัวเองซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนได้ การใช้คอมพิวเตอร์ที่ได้แรงบันดาลใจจาก Bio ยังใช้วิธีการใหม่ในการสร้างปัญญาประดิษฐ์การสร้างระบบที่ง่ายซึ่งสามารถพัฒนาให้กลายเป็นสิ่งที่ซับซ้อนกว่า ประชากรของตัวแทนอิสระสามารถรวมหน่วยข่าวกรองเข้าด้วยกันทำงานในลักษณะที่คล้ายกับพฤติกรรมของผึ้งหรือมดและอัลกอริธึมคอมพิวเตอร์ที่จำลองสิ่งนี้เรียกว่าหน่วยสืบราชการลับฝูง

สาขาการคำนวณทางชีวภาพได้รวบรวมนักวิจัยจากหลายสาขาวิชารวมถึงชีววิทยาวิทยาการคอมพิวเตอร์ฟิสิกส์คณิตศาสตร์และพันธุศาสตร์ ระบบชีวภาพมีข้อได้เปรียบเหนือกว่าระบบคอมพิวเตอร์เนื่องจากใช้พลังงานน้อยกว่ามากสามารถอยู่รอดได้ข้อบกพร่องและสามารถรักษาได้ แนวคิดจำนวนมากที่นำมาจากกระบวนการทางธรรมชาติได้ถูกนำไปใช้กับการเรียนรู้ของเครื่องจักรซึ่งนำไปสู่การพัฒนาใหม่ ๆ ในด้านปัญญาประดิษฐ์ หุ่นยนต์อัตโนมัติที่สามารถตอบสนองและปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของพวกเขาอาจมีข้อได้เปรียบมากมายในการทำงานในพื้นที่เช่นเขตสงครามและการดำเนินการทำความสะอาดที่เป็นอันตราย ประชากรของหุ่นยนต์ขนาดเล็กจำนวนมากสามารถใช้ในการทำงานเช่นการผสมเกสรพืช

คอมพิวเตอร์ได้รับแรงบันดาลใจทางชีวภาพถูกนำไปประยุกต์ใช้กับการสร้างองค์ความรู้ด้วยการพัฒนาระบบเครือข่ายประสาทเทียมที่ขึ้นอยู่กับการทำงานของเส้นประสาทในสมอง ชิปคอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาซึ่งมีความสามารถในการเรียนรู้การพัฒนาและการทำงานเป็นกลุ่ม เชื่อมโยงโดยการเชื่อมต่อไร้สายที่จัดระเบียบตัวเองพวกเขาสามารถสร้างระบบที่เหมาะอย่างยิ่งกับการสร้างแบบจำลองปัญหาที่ซับซ้อนที่เกิดจากปัจจัยง่าย ๆ หลายอย่างรวมกัน เนื่องจากชิปสามารถกำหนดค่าใหม่และเรียนรู้สิ่งนี้จึงไม่จำเป็นต้องโหลดโปรแกรมซอฟต์แวร์และการทำงานจึงสามารถดำเนินการต่อได้เร็วขึ้น ระบบดังกล่าวสามารถช่วยให้เข้าใจการแพร่กระจายของความคิดผ่านประชากรหรือสร้างแบบจำลองการทำงานของสมองที่คล้ายกับกระบวนการทางชีววิทยาที่แท้จริง

การคำนวณทางธรรมชาติกำลังได้รับการวิจัยเกี่ยวกับการใช้ DNA การวิจัยด้านชีวสารสนเทศชี้ให้เห็นว่าอาจใช้เส้นดีเอ็นเอเพื่อเก็บข้อมูลเพื่อเข้ารหัสข้อความลับหรือแม้แต่ในการคำนวณ โมเลกุลดีเอ็นเอสามารถรวมตัวกันเป็นโครงสร้างที่มีประโยชน์

ชิ้นส่วนชีวภาพอาจถูกออกแบบและใช้เพื่อทดแทนฮาร์ดแวร์ภายในคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ตัวประมวลผลตัวจับเวลาและอุปกรณ์อื่น ๆ มีการนำโมเลกุลชีวภาพมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้ว มันอาจเป็นไปได้ที่โปรแกรมเซลล์ภายในร่างกายเพื่อทำงานเช่นการหลั่งยา