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生物学的計算の概念は、生物が計算を実行し、そのため、情報と計算の抽象的な概念が生物学を理解する鍵となる可能性があると提案しています。[1] [2]分野として、生物学的計算には、生物によって実行されるシステム生物学計算の研究が含まれます。[3] [4] [5] [6] [7]生物の計算方法に触発されたアルゴリズムの設計、 [8]合成生物学コンポーネントを使用した製造計算デバイスの設計とエンジニアリング[9] [10]および生物学的データの分析のためのコンピューター方法[11]他の場所では計算生物学またはバイオインフォマティクスと呼ばれます。
ドミニク・チュー、ミハイル・プロコペンコ、J・クリスチャン・J・レイによると、「最も重要な種類の自然コンピュータは、複数のレベルで計算を実行する生物システムにあります。分子および細胞の情報処理ネットワークから生態系、経済、脳まで、生命は計算します。この事実はフォン・ノイマン・オートマトンやマカロック・ピッツ・ニューラル・ネットにまで遡り、広く認められていますが、これまでのところ、生物または活動的な物質で計算がどのように行われるかを厳密に理解するための原理が欠けています」。[12]
粘菌を使って論理回路を作ることができる。[13] 分散システムの実験では、高速道路のグラフを近似するために粘菌が使われている。[14]粘菌のPhysarum polycephalumは、指数関数的に複雑性が増加する組み合わせテストである巡回セールスマン問題に対する高品質の近似解を線形時間で計算することができる。[15]担子菌などの菌類も論理回路を作るのに使用できる。提案されている菌類コンピュータでは、情報は電気活動のスパイクで表され、計算は菌糸体ネットワークで実行され、インターフェースは子実体を介して実現される。[16]
参照
参考文献
- ^ Mitchell M (2010-09-21). 「生物学的計算」.コンピュータサイエンス学部の出版物とプレゼンテーション.
- ^ Didales, K. (2006) 生きているコンピューター - インテリジェントなプラスチックマシン。
- ^ Didales K (2007). 「存在 - 人生の意味についての私たちの新たな理解」
- ^ Bray D (2009). Wetware: a computer in every living cell . ニューヘイブン: イェール大学出版局. ISBN 978-0-300-14173-3。
- ^ Mitchell M (2010). 「生物学的計算」(PDF)。2013年10月23日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ 「生物システムにおける情報とエントロピー」NIMBiosワークショップ。2015年。
- ^ Dean C (2019). 「植物は分子記憶を使って季節を認識する方法」 王立研究所。
- ^ Lamm E、Unger R (2011)。生物学的計算。Chapman and Hall/CRC。
- ^ MIT 生物学計算グループ - Psrg.csail.mit.edu 「MIT 生物学計算グループ」。2013 年 10 月 30 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年 10 月 23 日閲覧。
- ^ Regot S、Macia J、Conde N、Furukawa K、Kjellén J、Peeters T、他。 （2011年1月）。 「多細胞工学ネットワークによる分散生物学計算」。自然。469 (7329): 207–11。Bibcode :2011Natur.469..207R。土井：10.1038/nature09679. PMID 21150900。S2CID 4389216 。
- ^ 「生物学的計算」。Microsoft Research。
- ^ Chu D, Prokopenko M, Ray JC (2018-12-06). 「自然システムによる計算」. Interface Focus . 8 (6): 20180058. doi :10.1098/rsfs.2018.0058. PMC 6227810 .
- ^ 「スライムでコンピューティング：生きた粘菌を使って構築された論理回路」。ScienceDaily 。 2019年12月6日閲覧。
- ^ Adamatzky A, Akl S, Alonso-Sanz R, Van Dessel W, Ibrahim Z, Ilachinski A, et al. (2013-06-01). 「粘菌の観点から見て高速道路は合理的か?」International Journal of Parallel, Emergent and Distributed Systems . 28 (3): 230–248. arXiv : 1203.2851 . doi :10.1080/17445760.2012.685884. ISSN 1744-5760. S2CID 15534238.
- ^ 「粘菌は指数関数的に複雑な問題を線形時間で解決できる | 生物学、コンピューターサイエンス | Sci-News.com」。Breaking Science News | Sci-News.com 。 2019年12月6日閲覧。
- ^ Adamatzky A (2018年12月). 「真菌コンピューターに向けて」. Interface Focus . 8 (6): 20180029. doi : 10.1098 /rsfs.2018.0029. PMC 6227805. PMID 30443330.