Kas yra biologiškai įkvėptas kompiuteris?

Biologiškai įkvėptas skaičiavimas arba biologiškai įkvėptas kompiuteris yra kompiuterinių sistemų kūrimo būdas, perimant idėjas iš biologinio pasaulio. Taip pat yra atvirkščiai, nes kompiuterių mokslas naudojamas modeliuoti ir tirti biologines sistemas, o šie du biologinio įkvėpimo skaičiavimo metodai taip pat gali sąveikauti. Gamtos įkvėptos organinės skaičiavimo sistemos gali būti savaime besiorganizuojantys tinklai, gebantys prisitaikyti. Biologiškai įkvėptas kompiuteris taip pat taiko naują požiūrį į dirbtinį intelektą, kuria paprastas sistemas, kurios gali išsivystyti į sudėtingesnes. Nepriklausomų agentų populiacijos gali sudaryti intelektą kartu, veikdamos panašiai kaip bičių ar skruzdėlių elgesys, o tai imituojantys kompiuteriniai algoritmai yra žinomi kaip spiečiaus intelektas.

Biologinio įkvėpimo kompiuterijos sritis suburia mokslininkus iš daugelio disciplinų, įskaitant biologiją, kompiuterių mokslą, fiziką, matematiką ir genetiką. Biologinės sistemos turi daug pranašumų, palyginti su kompiuterinėmis sistemomis, nes sunaudoja daug mažiau energijos, gali išgyventi gedimus ir netgi išgydyti. Daugelis idėjų, paimtų iš natūralių procesų, buvo pritaikytos mašininiam mokymuisi, todėl atsirado naujų dirbtinio intelekto pokyčių. Autonominiai robotai, galintys reaguoti ir prisitaikyti prie jų aplinkos, gali turėti daug pranašumų dirbdami tokiose srityse kaip karo zonos ir pavojingos valymo operacijos. Daugelio mažų robotų populiacijos galėtų būti naudojamos tokioms užduotims kaip pasėlių apdulkinimas.

Biologinio įkvėpimo kompiuterija buvo pritaikyta kognityvinio modeliavimo srityje, kuriant dirbtinių neuroninių tinklų sistemas, pagrįstas nervų funkcija smegenyse. Buvo sukurti kompiuterių lustai, galintys mokytis, tobulėti ir dirbti grupėje. Susieti savaime besitvarkančiomis belaidžiais ryšiais, jie gali sukurti sistemą, kuri idealiai tinka sudėtingų problemų, kylančių dėl daugelio paprastų veiksnių derinio, modeliavimui. Kadangi lustai gali iš naujo sukonfigūruoti ir mokytis, tai pašalina poreikį įkelti programinės įrangos programas, o operacijos gali vykti greičiau. Tokios sistemos galėtų padėti suprasti idėjų sklaidą per populiaciją arba sukurti smegenų funkcijos modelį, panašų į tikrus biologinius procesus.

Natūralūs skaičiavimai yra tiriami naudojant DNR. Bioinformatikos tyrimai rodo, kad DNR grandinės gali būti naudojamos duomenims saugoti, slaptiems pranešimams koduoti ar net skaičiuoti. DNR molekulės taip pat gali susiburti į naudingas struktūras.

Biologinės dalys gali būti sukurtos ir naudojamos pakeisti kompiuterių aparatūrą, veikiančią kaip jungikliai, procesoriai, laikmačiai ir kiti įrenginiai. Kai kurios biologinės molekulės jau naudojamos elektronikoje. Galbūt netgi įmanoma užprogramuoti ląsteles kūno viduje atlikti tokias užduotis kaip vaistų sekrecija.