La computación natural se refiere a cualquier tipo de técnica informática que utiliza materiales o se inspira en la naturaleza. Los ejemplos de computación natural incluyen el desarrollo de redes neuronales artificiales que se adaptan a los cambios y el diseño de computadoras cuánticas que potencialmente podrían ser mucho más poderosas que las computadoras actuales. La computación natural también puede referirse a la creación de sustancias artificiales que imitan a las de la naturaleza.
Hay una serie de campos computacionales que utilizan ideas de la naturaleza para crear soluciones más eficientes a los problemas. Algunas computadoras también se están desarrollando a principios del siglo XXI para utilizar materiales naturales, como ciertas moléculas, para realizar cálculos más rápidos y eficientes. Todas estas técnicas son formas de computación natural, porque no existirían sin un conocimiento detallado de cómo funcionan los sistemas naturales.
La computación natural también puede referirse a intentar diseñar organismos artificiales que se comporten como sistemas naturales. Estos incluyen intentar construir sistemas que puedan realizar procesos como la regulación genética, que es importante en los organismos vivos. Otro ejemplo es el autoensamblaje, que se refiere a sistemas que pueden organizarse a sí mismos desde un estado inicial desorganizado.
Las redes neuronales, por ejemplo, suelen ser utilizadas por programadores de computadoras que desean que un programa se vuelva más eficiente automáticamente con el tiempo. Estos se basan en las estructuras que se encuentran en las redes neuronales naturales, como las que se encuentran en las neuronas del cerebro. Mediante el uso de versiones simples de los sistemas que se encuentran en las redes neuronales naturales, los programadores de computadoras pueden hacer que sus programas sean más adaptables a la nueva información. A partir de 2011, las redes neuronales artificiales no se acercan a la complejidad de las redes neuronales naturales, pero aún pueden ser útiles.
Otro ejemplo de computación natural es investigar cómo construir una computadora cuántica. La idea es que en lugar de las computadoras modernas, que realizan cálculos basados en los estados binarios de 0 o 1, una computadora cuántica teóricamente podría usar muchos más estados. Esto podría conducir a computadoras mucho más rápidas. Si bien se cree que una computadora cuántica aún está muy lejos, a partir de 2011, no parece haber ninguna razón científica por la que no se pueda lograr una vez que la tecnología haya avanzado lo suficiente.
Hay una variedad de otros ejemplos de computación natural. Estos incluyen el diseño de vida artificial, robótica y computación evolutiva. La inteligencia de enjambre, que es un tipo de sistema que imita a grandes grupos de animales como las hormigas, también puede ser importante en el futuro. Tiene varias aplicaciones potenciales, especialmente cuando se trata de pronosticar eventos futuros.