Биологические вычисления
Концепция биологических вычислений предполагает, что живые организмы выполняют вычисления, и что как таковые абстрактные идеи информации и вычислений могут быть ключом к пониманию биологии. [1] [2] Как область биологические вычисления могут включать изучение вычислений системной биологии, выполняемых биотой. [3] [4] [5] [6] [7] разработка алгоритмов, вдохновленная вычислительными методами биоты, [8] проектирование компонентов и разработка вычислительных устройств с использованием биологии синтетической [9] [10] и компьютерные методы анализа биологических данных, [11] в другом месте называется вычислительной биологией или биоинформатикой .
По мнению Доминика Чу, Михаила Прокопенко и Дж. Кристиана Дж. Рэя, «самый важный класс естественных компьютеров можно найти в биологических системах , которые выполняют вычисления на нескольких уровнях. От молекулярных и клеточных сетей обработки информации до экологии , экономики и мозга». Жизнь вычисляет. Несмотря на повсеместное согласие по этому факту, начиная с автоматов фон Неймана и нейронных сетей Маккаллоха-Питтса , нам до сих пор не хватает принципов, чтобы точно понять, как выполняются вычисления в живой, или активной, материи». [12]
Логические схемы можно построить с помощью слизевиков . [13] В экспериментах с распределенными системами они использовались для аппроксимации графов автомагистралей. [14] Слизевик Physarum polycephalum способен вычислить высококачественные приближенные решения задачи коммивояжера — комбинаторного теста с экспоненциально возрастающей сложностью — за линейное время . [15] Грибы, такие как базидиомицеты, также можно использовать для построения логических схем. В предлагаемом грибковом компьютере информация представлена всплесками электрической активности, вычисления реализуются в сети мицелия , а интерфейс реализуется через плодовые тела. [16]
См. также
[ редактировать ]- Мокрые ПО
- Биологическая нейронная сеть
- Искусственный нейрон
- Биологические вычисления
- Игра с нулевым игроком
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Митчелл М (21 сентября 2010 г.). «Биологический расчет» . Публикации и презентации факультета компьютерных наук .
- ^ Дидалес, К. (2006) Живые компьютеры - интеллектуальные пластиковые машины .
- ^ Дидалес К. (2007). «Бытие – наше новое понимание смысла жизни» .
- ^ Брей Д. (2009). Wetware: компьютер в каждой живой клетке . Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета. ISBN 978-0-300-14173-3 .
- ^ Митчелл М (2010). «Биологические вычисления» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2013 г.
- ^ «Информация и энтропия в биологических системах» . Семинар НИМБиос . 2015.
- ^ Дин С (2019). «Как растения распознают времена года с помощью молекулярной памяти» . Королевское учреждение.
- ^ Ламм Э., Унгер Р. (2011). Биологический расчет . Чепмен и Холл/CRC.
- ^ Группа биологических вычислений Массачусетского технологического института - Psrg.csail.mit.edu «Группа биологических вычислений Массачусетского технологического института» . Архивировано из оригинала 30 октября 2013 г. Проверено 23 октября 2013 г.
- ^ Регот С., Масия Дж., Конде Н., Фурукава К., Челлен Дж., Петерс Т. и др. (январь 2011 г.). «Распределенные биологические вычисления с использованием многоклеточных инженерных сетей». Природа . 469 (7329): 207–11. Бибкод : 2011Natur.469..207R . дои : 10.1038/nature09679 . ПМИД 21150900 . S2CID 4389216 .
- ^ «Биологический расчет» . Исследования Майкрософт .
- ^ Чу Д., Прокопенко М., Рэй Дж.К. (06 декабря 2018 г.). «Вычисления естественными системами» . Фокус на интерфейсе . 8 (6): 20180058. doi : 10.1098/rsfs.2018.0058 . ПМК 6227810 .
- ^ «Вычисления со слизью: логические схемы, построенные с использованием живых слизевиков» . ScienceDaily . Проверено 6 декабря 2019 г.
- ^ Адамацки А., Акл С., Алонсо-Санс Р., Ван Дессель В., Ибрагим З., Илачински А. и др. (01.06.2013). «Являются ли автомагистрали рациональными с точки зрения слизевика?». Международный журнал параллельных, новых и распределенных систем . 28 (3): 230–248. arXiv : 1203.2851 . дои : 10.1080/17445760.2012.685884 . ISSN 1744-5760 . S2CID 15534238 .
- ^ «Слизевик может решать экспоненциально сложные проблемы за линейное время | Биология, информатика | Sci-News.com» . Последние научные новости | Sci-News.com . Проверено 6 декабря 2019 г.
- ^ Адамацкий А (декабрь 2018 г.). «На пути к грибному компьютеру» . Фокус на интерфейсе . 8 (6): 20180029. doi : 10.1098/rsfs.2018.0029 . ПМК 6227805 . ПМИД 30443330 .
  | Эта статья, посвященная биоинформатике, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |
 | Эта статья о компьютерах незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |