Što je prirodno računalstvo?

Prirodno računalstvo odnosi se na bilo koju vrstu računalne tehnike koja koristi materijale ili inspiraciju iz prirode. Primjeri prirodnog računalstva uključuju razvoj umjetnih neuronskih mreža koje se prilagođavaju promjenama i projektiranje kvantnih računala koja bi potencijalno mogla biti mnogo puta moćnija od sadašnjih računala. Prirodno računalstvo također se može odnositi na stvaranje umjetnih tvari koje oponašaju one u prirodi.

Postoji niz računalnih polja koja koriste ideje iz prirode za stvaranje učinkovitijih rješenja problema. Neka računala također se razvijaju početkom 21. stoljeća za korištenje prirodnih materijala, kao što su određene molekule, za izvođenje bržih i učinkovitijih izračuna. Ove tehnike su svi oblici prirodnog računanja, jer ne bi postojale bez detaljnog znanja o tome kako prirodni sustavi rade.

Prirodno računalstvo također se može odnositi na pokušaj inženjeringa umjetnih organizama koji se ponašaju kao prirodni sustavi. To uključuje pokušaj izgradnje sustava koji mogu izvoditi procese kao što je regulacija gena, što je važno u živim organizmima. Drugi primjer je samosastavljanje, što se odnosi na sustave koji se mogu sami organizirati iz neorganiziranog početnog stanja.

Neuronske mreže, na primjer, često koriste računalni programeri koji žele da program s vremenom automatski postane učinkovitiji. One se temelje na strukturama koje se nalaze u prirodnim neuronskim mrežama, poput onih koje se nalaze u neuronima u mozgu. Koristeći jednostavne verzije sustava koji se nalaze u prirodnim neuronskim mrežama, računalni programeri mogu učiniti svoje programe prilagodljivijim novim informacijama. Od 2011. godine umjetne neuronske mreže nisu ni blizu složenosti neuronskih mreža koje se pojavljuju u prirodi, ali i dalje mogu biti korisne.

Još jedan primjer prirodnog računanja je istraživanje kako izgraditi kvantno računalo. Ideja je da bi umjesto modernih računala, koja izvode izračune na temelju binarnih stanja 0 ili 1, kvantno računalo teoretski moglo koristiti mnogo više stanja. To bi moglo dovesti do mnogo bržih računala. Iako se smatra da je kvantno računalo još daleko, od 2011. godine, čini se da ne postoji znanstveni razlog zašto se ne može postići nakon što tehnologija postane dovoljno napredna.

Postoji niz drugih primjera prirodnog računanja. To uključuje projektiranje umjetnog života, robotiku i evolucijsko računanje. Inteligencija roja, koja je vrsta sustava koji oponaša velike skupine životinja kao što su mravi, također bi mogla biti važna u budućnosti. Ima niz potencijalnih primjena, posebno kada pokušava predvidjeti buduće događaje.