Što je bio-inspirirano računalstvo?

Bio-inspirirano računalstvo, ili biološki inspirirano računalstvo, način je razvoja računalnih sustava uzimanjem ideja iz biološkog svijeta. Vrijedi i obrnuto, jer se računalna znanost koristi za modeliranje i istraživanje bioloških sustava, a ova dva pristupa bio-inspiriranog računalstva također mogu biti u interakciji. Organski računalni sustavi inspirirani prirodom mogu biti samoorganizirajuće mreže koje se mogu prilagoditi. Bio-inspirirano računalstvo također uzima novi pristup umjetnoj inteligenciji, konstruirajući jednostavne sustave koji se mogu razviti u složenije. Populacije neovisnih agenata mogu zajedno formirati inteligenciju, radeći na načine koji nalikuju ponašanju pčela ili mrava, a računalni algoritmi koji to simuliraju poznati su kao inteligencija rojeva.

Područje bio-inspiriranog računalstva okuplja istraživače iz mnogih disciplina, uključujući biologiju, informatiku, fiziku, matematiku i genetiku. Biološki sustavi imaju mnoge prednosti u odnosu na računalne sustave, jer troše daleko manje energije, mogu preživjeti kvarove i čak su sposobni zacijeliti. Mnoge ideje preuzete iz prirodnih procesa primijenjene su na strojno učenje, što je dovelo do novih razvoja umjetne inteligencije. Autonomni roboti, sposobni reagirati i prilagoditi se svom okruženju, mogli bi imati brojne prednosti radeći u područjima kao što su ratna područja i opasne operacije čišćenja. Populacije mnogih sićušnih robota mogle bi se koristiti za obavljanje zadataka kao što je oprašivanje usjeva.

Bio-inspirirano računalstvo primijenjeno je na području kognitivnog modeliranja, s razvojem sustava umjetnih neuronskih mreža temeljenih na funkciji živaca u mozgu. Razvijeni su računalni čipovi koji su sposobni učiti, razvijati se i raditi kao grupa. Povezani samoorganizirajućim bežičnim vezama, mogu stvoriti sustav koji je idealno prikladan za modeliranje složenih problema koji proizlaze iz mnogih kombiniranih jednostavnih čimbenika. Budući da se čipovi mogu sami rekonfigurirati i naučiti, to uklanja potrebu za učitavanjem softverskih programa i operacije se mogu odvijati brže. Takvi bi sustavi mogli pomoći u razumijevanju širenja ideja kroz populaciju ili stvoriti model moždane funkcije koji nalikuje stvarnim biološkim procesima.

Istražuje se prirodno računanje koje uključuje korištenje DNK. Bioinformatička istraživanja sugeriraju da bi se lanci DNK mogli koristiti za pohranu podataka, kodiranje tajnih poruka ili čak za računanje. Molekule DNK također bi se mogle sastaviti u korisne strukture.

Biološki dijelovi bi se potencijalno mogli projektirati i koristiti za zamjenu hardvera unutar računala, koji bi funkcionirali kao prekidači, procesori, mjerači vremena i drugi uređaji. Neke se biološke molekule već koriste u elektronici. Možda bi čak bilo moguće programirati stanice unutar tijela za obavljanje zadataka kao što je izlučivanje lijeka.