Τι είναι το φυσικό υπολογισμό;

Ο φυσικός υπολογισμός αναφέρεται σε οποιοδήποτε είδος τεχνικής πληροφορικής που χρησιμοποιεί υλικά ή έμπνευση από τη φύση.Παραδείγματα φυσικών υπολογιστών περιλαμβάνουν την ανάπτυξη τεχνητών νευρωνικών δικτύων που προσαρμόζονται στις αλλαγές και το σχεδιασμό κβαντικών υπολογιστών που θα μπορούσαν ενδεχομένως να είναι πολλές φορές ισχυρές από τους τρέχοντες υπολογιστές.Ο φυσικός υπολογισμός μπορεί επίσης να αναφέρεται στη δημιουργία τεχνητών ουσιών που μιμούνται εκείνες στη φύση.Ορισμένοι υπολογιστές αναπτύσσονται επίσης στις αρχές του 21ου αιώνα για να χρησιμοποιήσουν φυσικά υλικά, όπως ορισμένα μόρια, για να εκτελούν ταχύτερους και πιο αποτελεσματικούς υπολογισμούς.Αυτές οι τεχνικές είναι όλες οι μορφές φυσικών υπολογιστών, επειδή δεν θα υπήρχαν χωρίς λεπτομερή γνώση του τρόπου λειτουργίας των φυσικών συστημάτων.

Ο φυσικός υπολογισμός μπορεί επίσης να αναφέρεται στην προσπάθεια να μηχανικών τεχνητών οργανισμών που συμπεριφέρονται σαν συστήματα που συμβαίνουν φυσικά.Αυτές περιλαμβάνουν την προσπάθεια δημιουργίας συστημάτων που μπορούν να εκτελέσουν διαδικασίες όπως η ρύθμιση των γονιδίων, η οποία είναι σημαντική στους ζωντανούς οργανισμούς.Ένα άλλο παράδειγμα είναι η αυτο -συναρμολόγηση, η οποία αναφέρεται σε συστήματα που μπορούν να οργανωθούν από μια αποδιοργανωμένη αρχική κατάσταση.

Τα νευρωνικά δίκτυα, για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται συχνά από προγραμματιστές υπολογιστών που θέλουν ένα πρόγραμμα αυτόματα να γίνει πιο αποτελεσματικό με την πάροδο του χρόνου.Αυτά βασίζονται στις δομές που βρίσκονται στα φυσικά νευρωνικά δίκτυα, όπως εκείνα που βρίσκονται στους νευρώνες στον εγκέφαλο.Χρησιμοποιώντας απλές εκδόσεις των συστημάτων που βρίσκονται σε φυσικά νευρωνικά δίκτυα, οι προγραμματιστές υπολογιστών είναι σε θέση να κάνουν τα προγράμματά τους πιο προσαρμόσιμα σε νέες πληροφορίες.Από το 2011, τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα δεν πλησιάζουν την πολυπλοκότητα των φυσικών νευρωνικών δικτύων, αλλά εξακολουθούν να είναι χρήσιμες.Η ιδέα είναι ότι αντί των σύγχρονων υπολογιστών, οι οποίοι εκτελούν υπολογισμούς που βασίζονται στις δυαδικές καταστάσεις 0 ή 1, ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε θεωρητικά να χρησιμοποιήσει πολλές περισσότερες καταστάσεις.Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε πολύ ταχύτερους υπολογιστές.Ενώ θεωρείται ότι ένας κβαντικός υπολογιστής είναι ακόμα πολύ μακριά, από το 2011, φαίνεται ότι δεν υπάρχει επιστημονικός λόγος για τον οποίο δεν μπορεί να επιτευχθεί όταν η τεχνολογία έχει γίνει αρκετά προχωρημένη. Υπάρχει μια ποικιλία άλλων παραδειγμάτωνφυσικός υπολογισμός.Αυτά περιλαμβάνουν το σχεδιασμό τεχνητής ζωής, ρομποτικής και εξελικτικού υπολογισμού.Η Swarm Intelligence, η οποία είναι ένας τύπος συστήματος που μιμείται μεγάλες ομάδες ζώων όπως τα μυρμήγκια, μπορεί επίσης να είναι σημαντικό στο μέλλον.Έχει μια σειρά πιθανών εφαρμογών, ειδικά όταν προσπαθεί να προβλέψει μελλοντικά γεγονότα.