Kaj je biološko navdihnjeno računalništvo?

Računalništvo, ki ga navdihuje biološko, ali biološko navdihnjeno računalništvo je način razvoja računalniških sistemov z jemanjem idej iz biološkega sveta. Velja tudi obratno, saj se računalništvo uporablja za modeliranje in raziskovanje bioloških sistemov, in ta dva pristopa računalništva, ki ga navdihuje bio, lahko tudi medsebojno delujeta. Organski računalniški sistemi, ki jih navdihuje narava, so lahko samoorganizirajoča se omrežja, ki se lahko prilagajajo. Računalništvo, navdahnjeno z bio, uporablja tudi nov pristop do umetne inteligence, pri čemer konstruira preproste sisteme, ki se lahko razvijejo v bolj zapletene. Populacije neodvisnih agentov lahko skupaj tvorijo inteligenco, ki deluje na način, ki spominja na obnašanje čebel ali mravelj, računalniški algoritmi, ki to simulirajo, pa so znani kot inteligenca rojev.

Področje računalništva, ki ga navdihuje bio, združuje raziskovalce iz številnih disciplin, vključno z biologijo, računalništvom, fiziko, matematiko in genetiko. Biološki sistemi imajo veliko prednosti pred računalniškimi sistemi, saj porabijo veliko manj energije, lahko preživijo napake in se celo zdravijo. Številne ideje, vzete iz naravnih procesov, so bile uporabljene za strojno učenje, kar je vodilo do novega razvoja umetne inteligence. Avtonomni roboti, ki se lahko odzovejo in se prilagajajo svojemu okolju, bi lahko imeli številne prednosti pri delu na področjih, kot so vojna območja in nevarne operacije čiščenja. Populacije številnih majhnih robotov bi lahko uporabili za izvajanje nalog, kot je opraševanje pridelkov.

Računalništvo, ki ga navdihuje bio, je bilo uporabljeno na področju kognitivnega modeliranja z razvojem sistemov umetnih nevronskih mrež, ki temeljijo na delovanju živcev v možganih. Razvili so se računalniški čipi, ki se lahko učijo, razvijajo in delujejo kot skupina. Povezani s samoorganizirajočimi brezžičnimi povezavami lahko ustvarijo sistem, ki je idealno primeren za modeliranje kompleksnih problemov, ki izhajajo iz številnih preprostih dejavnikov skupaj. Ker se čipi lahko ponovno konfigurirajo in učijo, to odpravlja potrebo po nalaganju programskih programov in operacije se lahko nadaljujejo hitreje. Takšni sistemi bi lahko pomagali razumeti širjenje idej skozi populacijo ali ustvarili model delovanja možganov, ki spominja na resnične biološke procese.

Raziskuje se naravno računanje, ki vključuje uporabo DNK. Raziskave na področju bioinformatike kažejo, da se lahko verige DNK uporabljajo za shranjevanje podatkov, kodiranje skrivnih sporočil ali celo za računanje. Molekule DNK bi se lahko sestavile tudi v uporabne strukture.

Biološke dele bi lahko potencialno izdelali in uporabili za zamenjavo strojne opreme v računalnikih, ki delujejo kot stikala, procesorji, časovniki in druge naprave. Nekatere biološke molekule se že uporabljajo v elektroniki. Morda bi bilo mogoče celo programirati celice v telesu za opravljanje nalog, kot je izločanje zdravil.