Prírodou inšpirované algoritmy

Hardware a celulárne automaty

Výskum v rôznych technológia bude mať určite výrazný dopad na to ako bude fyzický univerzálny celulárny automat implementovaný v budúcnosti. Dnes sa ako najvhodnejší hardware na ktorom sa dá implementovať celulárny automat ukazuje istý druh elektrického obvodu nazývaného cellular-style FPGA (z anglického: Field Programmable Gate Array - poľom programovateľné bránové pole).

Momentálne sa vývoj sústredí v týchto oblastiach:

• Kvantové technológie a výpočty
• Nanotechnológie
  • Biologické výpočty
  • Kryštálové výpočty

Kvantové technológie a výpočty

Ak to bude možné, kvantové technológie majú potenciál úžasného masívneho paralelizmu pre vykonávanie určitého druhu operácií. To znamená vykonávanie simultánne viac operácií naraz.

Sú tu však veľké obavy do akej miery budeme schopný oddeliť výpočtový systém od interakcií so systémom, ktorý ho sleduje. Nakoľko každý pokus o sledovanie výpočtu, môže narušiť samotný výpočet. Tieto obavy súvisia s Haisenbergovymi reláciami neurčitosti.

Bolo ukázané, že procesy príťažlivosti budú spôsobovať tento druh interakcie aj napriek hocijakému úsiliu experimentátorov tomu zabrániť. Už aj triviálne kvantové výpočty budú teda nutne vyžadovať väčšiu plochu a väčší počet interakcií ešte predtým ako budú vykonané zložitejšie výpočty.

Zdá sa, že pravdepodobne budú vysoké nároky na veľkosť kvantového obvodu a času, ktorý je pre vykonanie výpočtu dostupný predtým ako sa celý systém rozladí. Aké presne tieto nároky sú však zatiaľ nie je známe.

Kvantové výpočty pravdepodobne ponúkajú najväčší možný zisk, ale pravdepodobne ich realizácia je asi z pomedzi rôznych technológií tu popísaných najnáročnejšia a bude teda vyžadovať veľké úsilie a čas.

Nanotechnológie

Použitie nanotechnológií bude takmer určite znamenať upustenie od prenosu a ukladania informácií pomocou elektrických signálov. Namiesto toho sa použije mechanický princíp pre manipuláciu s informáciami na úrovni atómov alebo molekúl. V tejto oblasti existujú dva rozdielené prístupy:

Biologické výpočty
	Biologické výpočty môžu byť chápané ako zjednodušená metóda na dosiahnutie nanotechnológie. Namiesto toho aby sa budovali nové štruktúry z ničoho tento princíp predpokladá použitie modifikovaných živých organizmov, ich produktov alebo častí, ktoré by dali za vznik high-tech nanotechnologickým strojom. V tejto oblasti už bol nejaké malé úspechy, hlavne v použití kyseliny nukleovej ako informačnej pamäte.
Kryštálové výpočty
	Technológia kryštálových výpočtov môže byť akási skratka do nanotechnologických výpočtov v celulárnom automate. Kryštálové štruktúry kryštalizujú do štruktúr, ktoré by mohli odrážať rôzne druhy celulárnych automatov. Môžu byť teda relatívne jednoducho skonštruované. Vo svojej podstate majú tendenciu k samo-tvorbe a teda majú potenciál sa stať ideálnym médiom pre fyzickú implementáciu celularneho automatu.