隨著計算機科學家們試圖找出如何管理日益複雜的數字世界的方法,他們越來越多地轉向自然母親尋求靈感。“生命靠陽光和資訊執行,”蒙大拿州米蘇拉市仿生研究所所長珍妮·本尤斯說。一個物種不斷進化,以找到在特定棲息地生存的最佳方式。“生物體確實很適合那些尋找解決資訊處理問題的新方法的人,”她說。
例如,樹突狀細胞乍一看似乎與計算機安全無關。但這些細胞是哺乳動物免疫系統的保羅·裡維爾,對入侵的病原體發出警報。英國諾丁漢大學的計算機科學家朱莉·格林史密斯設計了一種“樹突狀細胞演算法”,以類似於我們免疫系統感知真實病毒的方式檢測計算機病毒和其他惡意程式碼。
螞蟻和其他社會性昆蟲啟發了另一組網路安全研究人員,他們在華盛頓州里奇蘭的太平洋西北國家實驗室工作。他們創造了“數字螞蟻”,可以在計算機網路中漫遊,就像真正的螞蟻巡邏巢穴並迅速聚集在任何感知到的威脅周圍一樣。
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波特蘭州立大學的計算機科學家梅蘭妮·米切爾說,這種“仿生”演算法與圖靈機和其他經典計算模型一樣古老。但在一個網路互聯的世界中, “大資料”日益飽和——每年產生數百艾位元組的資訊——基於自然的編碼可能是應對負載的最佳方式。“人們越來越意識到計算超越了我們所說的‘計算機’,因此對生物科學和計算機科學之間的新合作產生了巨大的興趣,”米切爾解釋說。“所有這些生物系統做得最好的一件事是模式識別——即使在資訊氾濫的情況下,也能從噪聲中提取訊號。大腦可以做到,單個細胞可以做到,昆蟲群落可以做到——這就是所有生物系統為了生存而做的事情。我們也希望計算機也能做到這一點。”