Ce este computerul inspirat bio?

Calculul inspirat biologic, sau computerul inspirat biologic, este o modalitate de a dezvolta sisteme informatice prin preluarea ideilor din lumea biologică. Reversul este, de asemenea, adevărat, în sensul că informatica este folosită pentru modelarea și explorarea sistemelor biologice, iar aceste două abordări ale computerului bio-inspirat pot interacționa, de asemenea. Sistemele de calcul organice inspirate din natură pot fi rețele auto-organizate care sunt capabile să se adapteze. Calculul bio-inspirat adoptă, de asemenea, o nouă abordare a inteligenței artificiale, construind sisteme simple care sunt capabile să evolueze în altele mai complexe. Populațiile de agenți independenți pot forma o inteligență împreună, lucrând în moduri care seamănă cu comportamentul albinelor sau furnicilor, iar algoritmii de computer care simulează acest lucru sunt cunoscuți sub numele de inteligență roi.

Domeniul calculului bio-inspirat reunește cercetători din multe discipline, inclusiv biologie, informatică, fizică, matematică și genetică. Sistemele biologice au multe avantaje față de sistemele informatice, deoarece folosesc mult mai puțină energie, pot supraviețui defecțiunilor și sunt chiar capabile să se vindece. Multe dintre ideile preluate din procesele naturale au fost aplicate învățării automate, ducând la noi dezvoltări în inteligența artificială. Roboții autonomi, capabili să răspundă și să se adapteze la mediile lor, ar putea avea numeroase avantaje lucrând în zone precum zonele de război și operațiunile de curățare periculoase. Populațiile multor roboți minusculi ar putea fi folosite pentru a îndeplini sarcini precum polenizarea culturilor.

Calculul bio-inspirat a fost aplicat în domeniul modelării cognitive, odată cu dezvoltarea unor sisteme de rețele neuronale artificiale bazate pe funcția nervoasă din creier. Au fost dezvoltate cipuri de computer care sunt capabile să învețe, să evolueze și să lucreze în grup. Conectați prin conexiuni fără fir auto-organizate, ele pot crea un sistem care este ideal pentru modelarea problemelor complexe care apar din mulți factori simpli combinați. Pe măsură ce cipurile se pot reconfigura și învăța, acest lucru elimină nevoia de a încărca programe software, iar operațiunile pot continua mai rapid. Astfel de sisteme ar putea ajuta la înțelegerea răspândirii ideilor printr-o populație sau la crearea unui model de funcționare a creierului care seamănă cu procesele biologice reale.

Se cercetează calculul natural care implică utilizarea ADN-ului. Cercetările bioinformatice sugerează că firele de ADN ar putea fi folosite pentru a stoca date, pentru a codifica mesaje secrete sau chiar pentru a calcula. De asemenea, moleculele de ADN s-ar putea asambla în structuri utile.

Părțile biologice ar putea fi proiectate și utilizate pentru a înlocui hardware-ul din interiorul computerelor, funcționând ca comutatoare, procesoare, temporizatoare și alte dispozitive. Unele molecule biologice sunt deja folosite în electronică. S-ar putea chiar să fie posibilă programarea celulelor din interiorul corpului pentru a îndeplini sarcini precum secreția de medicamente.