الحوسبة السحابية Bio-Computing

2 دقيقة

ما معنى الحوسبة السحابية؟

الحوسبة الحيوية (Bio-Computing): تسمى بالإنكليزية أيضاً (Biological Computing)، ويشير هذا المصطلح إلى المجال الذي يركز على عملية معالجة المعلومات ونقلها وتخزينها وإجراء العمليات الحسابية وحل المشكلات الرياضية بالاعتماد على الخلايا البشرية وبعض جزيئاتها مثل الحمض النووي.

تعود جذور هذا المجال إلى خمسينيات القرن الماضي حين اكتشف العلماء جيمس واتسون (James Watson) وفرانسيس كريك (Francis Crick) البنية الحلزونية المزدوجة للحمض النووي؛ ما ألقى الضوء على قدرة جزيئات الحمض النووي في تخزين المعلومات الجينية ونقلها.  وتتالت التطورات والاكتشافات في هذا المجال وكان أبرزها حين أظهر عالم الكمبيوتر الأمريكي ليونارد أدلمان (Leonard Adleman) في عام 1994 إمكانية التلاعب بسلاسل الحمض النووي لحل مشكلة رياضية.

مستقبل الحوسبة الحيوية

مؤخراً، صاغ مجموعة من العلماء مصطلح “الذكاء العضوي” (Organoid Intelligence)؛ وهو مجال ناشئ يستفيد من الحوسبة الحيوية ويوسع مجالها لتصبح حوسبة الذكاء العضوي التي تستهدف الاستفادة من عضيات الدماغ المزروعة في المختبر من أجل تطوير أجهزة حاسوب حيوية. يتكامل هذا المجال مع الذكاء الاصطناعي، ويستهدف جعل خلايا الدماغ قادرة على القيام بمهام الكمبيوتر وهو نقطة الاختلاف الرئيس بينه وبين الذكاء الاصطناعي؛ إذ يركز الأخير على جعل أجهزة الكمبيوتر قادرة على أداء المهام بما يشبه آلية الدماغ البشرية.

كيف تعمل الحوسبة الحيوية؟ 

تستفيد الحوسبة الحيوية من علوم الكمبيوتر والأحياء والهندسة؛ ما يجعل الخلايا البشرية وجزئياتها قادرة على أداء وظائف الكمبيوترات، وهنا نشأ مصطلح الكمبيوترات الحيوية التي تمثل تكاملاً لعمل الكمبيوترات مع العناصر الحيوية؛ بحيث تكون هذه الكمبيوترات قادرة على تخزين البيانات وإدخالها وإنتاج المخرجات وإجراء العمليات الحسابية بالاستفادة من الحمض النووي والحمض النووي الريبي وغيرها.

مقارنة الكمبيوترات الحيوية بالكمبيوترات التقليدية

على الرغم من تشابه المهام التي تؤديها الكمبيوترات الحيوية مع الكمبيوترات التقليدية، فإنها تختلف عن بعضها في عدة جوانب لها صلة بالأداء وتتمثل في الآتي:

  • التكاليف: تحتاج الكمبيوترات التقليدية إلى تكاليف لها صلة بوضع وحدات تبريد تساعد على خفض حرارتها، علاوة على أنها تستهلك كمية طاقة كبيرة حتى تؤدي مهامها. في المقابل، فإن الكمبيوترات الحيوية تحتاج إلى طاقة أقل كما أنها لا تعاني مشكلة ارتفاع درجة حرارة الأجهزة.
  • الكفاءة: تتميز الكمبيوترات الحيوية بكفائتها في أداء المهام؛ إذ لديها قدرة على أداء عدة مهام في الوقت نفسه، وذلك على عكس الكمبيوترات التقليدية التي لا يمكنها سوى أداء مهمة واحدة. ومن جهة أخرى، فإن الكمبيوترات الحيوية لديها القدرة على الإصلاح الذاتي للمشكلات، وذلك على عكس الكمبيوترات الحيوية التي تحتاج إلى تدخل بشري لحل المشكلات.

أهمية الحوسبة الحيوية

تستمد الحوسبة الحيوية أهميتها من أنها تعد حلاً لمشكلة الطلب المتزايد على تخزين البيانات بما يقلل خفض استهلاك السيليكون والمعادن الأرضية القابلة للنفاذ؛ وبذلك يمكن الاحتفاظ بالبيانات آلاف السنين.

وعلى الرغم من فوائد الحوسبة الحيوية، فإنها تثير العديد من المخاوف؛ منها ما له صلة باحتمالات إساءة استخدام تقنيات الحوسبة الحيوية في أعمال ضارة وغير أخلاقية أو إجراء تلاعب جيني؛ أي تغيير الحمض النووي للإنسان لتحقيق أهداف خبيثة.