Біокомпьютінг (або квазібіологіческая парадигма [1]) (англ. Biocomputing) - біологічний напрям в штучному інтелекті. зосереджене на розробці і використанні комп'ютерів, які функціонують як живі організми або містять біологічні компоненти, так звані біокомп'ютери.
Родоначальником біологічного напрямку в кібернетиці є У. Мак-Каллок. а також наступні ідеї М. Конрада, які привели до напрямку - біомолекулярні електроніка. На відміну від розуміння штучного інтелекту по Джону Маккарті. коли виходять з положення про те, що штучні системи не зобов'язані повторювати в своїй структурі та функціонуванні структуру і протікають в ній процеси, властиві біологічним системам, прихильники даного підходу вважають, що феномени людської поведінки, його здатність до навчання та адаптації, є наслідком саме біологічної структури і особливостей її функціонування.
Часто квазібіологіческой парадигмі протиставляють розуміння штучного інтелекту по Джону Маккарті. тоді говорять про:
- висхідному (англ. Bottom-Up AI) ІІ, на якому базується квазібіологіческая парадигма
- низхідному (англ. Top-Down AI) ІІ - створення експертних систем. баз знань і систем логічного висновку, що імітують високорівневі психічні процеси. і як правило говорять про раціональне ІІ
«Парадигма фон Неймана» vs. «Квазібіологіческая парадигма»
«Парадигма фон Неймана» є основою переважної більшості сучасних засобів обробки інформації. Вона оптимальна, коли вирішуються масові завдання досить низькою обчислювальної складності.
Квазібіологіческая парадигма сьогодні за своїм змістом і можливим додатків значно багатшими, ніж первинний підхід Маккаллох і Пітса. Вона знаходиться в процесі розвитку і вивчення можливостей створення на її основі ефективних засобів обробки інформації.
К. Заенер і М. Конрад сформулював поняття про індивідуальної машині. на противагу універсального комп'ютера «фон Неймана». Дане поняття базується на наступних положеннях:
- Універсальна машина не може вирішувати будь-яку проблему так само ефективно, як машина спеціально сконструйована для її вирішення;
- Жорстка програма передбачає послідовне виконання операцій, тобто неефективне використання обчислювальних ресурсів;
- Програму легко зруйнувати, якщо ззовні ввести випадкові зміни. Тому неможливо крок за кроком вносити малі зміни і поступово змінювати структуру програми.
Тому основні особливості індивідуальної машини. наступні:
- Фізична структура машини визначає вирішення конкретного завдання;
- Еволюція машини після введення керуючих стимулів призводять до такого стану і / або структурі машини, які можуть бути інтерпертіровани як рішення шуканої завдання
Напрямки в дослідженнях
Біокомпьютінг дозволяє вирішувати складні обчислювальні задачі, організовуючи обчислення за допомогою живих тканин, клітин, вірусів і біомолекул. Часто використовують молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти. на основі якого створюють ДНК-комп'ютер. Крім ДНК, як Біопроцесор можуть використовуватися також білкові молекули і біологічні мембрани. Наприклад, на основі бактеріородопсин-містять плівок створюють молекулярні моделі перцептрону [1].
- молекулярні обчислення
- біомолекулярні електроніка
- Штучні нейронні мережі
- еволюційні обчислення
- Нейрокомпьютинг (частково)
Примітки
Дивитися що таке "Біокомпьютінг" в інших словниках:
Перцептрон - Логічна схема перцептрону з трьома виходами Перцептрон, або персептрон [nb 1] (англ. Perceptron від ... Вікіпедія
Міждисциплінарні науки - Розділ науки → вивчає міждисциплінарні науки → співпрацю із загальною науковою метою ... Вікіпедія
Біоніка - Емблема біоніки скальпель і паяльник, перевиті інтегралом Біоніка (від ін. Грец. Βίον живе) прикладна наука про застосування в технічних пристроях і системах принципів організації, властивостей, функцій і структур живої природи, ... ... Вікіпедія
Нейрокомп'ютер - Френк Розенблат і «Марк 1» зліва Нейрокомп'ютер пристрій переробки інформації на основі принципів роботи природних нейронних систем ... Вікіпедія
Біокомп'ютер - біокомп'ютер комп'ютер, який функціонує як живий організм або містить біологічні компоненти. Створення біокомп'ютерів грунтуються на напрямку в дослідженні молекулярні обчислення. Як обчислювальних елементів ... ... Вікіпедія