अपरंपरागत कंप्यूटिंग

अपरंपरागत कम्प्यूटिंग  नए या असामान्य तरीकों की एक विस्तृत श्रृंखला द्वारा कंप्यूटिंग है। इसे वैकल्पिक कंप्यूटिंग के रूप में भी जाना जाता है।

अपरंपरागत संगणना शब्द क्रिस्टियन एस. कैल्यूड और जॉन कास्टी द्वारा गढ़ा गया था और संगणना के अपरंपरागत मॉडल पर पहले अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन में उपयोग किया गया था। 1998 में।

पृष्ठभूमि
अभिकलन का सामान्य सिद्धांत विभिन्न मॉडलों के लिए अनुमति देता है। कंप्यूटिंग तकनीक पहले मशीन (यांत्रिक)  सिस्टम का उपयोग करके विकसित हुई और फिर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग में विकसित हुई। आधुनिक भौतिकी के अन्य क्षेत्र विकास के लिए अतिरिक्त रास्ते प्रदान करते हैं।

कम्प्यूटेशनल मॉडल
कम्प्यूटेशनल मॉडल एल्गोरिथम या यंत्रवत दृष्टिकोण का उपयोग करके जटिल प्रणालियों का अनुकरण और अध्ययन करने के लिए कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करते हैं। वे आम तौर पर जटिल गैर-रैखिक प्रणालियों का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं जिनके लिए सरल विश्लेषणात्मक समाधान आसानी से उपलब्ध नहीं होते हैं। कंप्यूटर में मापदंडों को समायोजित करके और परिणाम में अंतर का अध्ययन करके मॉडल के साथ प्रयोग किया जाता है। इन कम्प्यूटेशनल प्रयोगों से मॉडल के संचालन सिद्धांतों को व्युत्पन्न/निष्कर्षित किया जा सकता है। कम्प्यूटेशनल मॉडल के उदाहरणों में मौसम पूर्वानुमान मॉडल, पृथ्वी सिम्युलेटर मॉडल, उड़ान सिम्युलेटर मॉडल, आणविक प्रोटीन तह मॉडल और तंत्रिका नेटवर्क मॉडल शामिल हैं।

यांत्रिक कंप्यूटिंग
ऐतिहासिक रूप से, ट्रांजिस्टर के आगमन से पहले उद्योग में मैकेनिकल कंप्यूटर का उपयोग किया जाता था।

मैकेनिकल कंप्यूटर आज अनुसंधान और एनालॉग कंप्यूटर दोनों में कुछ रुचि रखते हैं। कुछ यांत्रिक कंप्यूटरों में एक सैद्धांतिक या उपदेशात्मक प्रासंगिकता होती है, जैसे कि बिलियर्ड-बॉल कंप्यूटर, जबकि हाइड्रोलिक वाले जैसे MONIAC ​​या वाटर इंटीग्रेटर प्रभावी रूप से उपयोग किए जाते थे। जबकि कुछ वास्तव में सिम्युलेटेड हैं, अन्य नहीं हैं. कोई प्रयास नहीं किया जाता है बिलियर्ड गेंदों के यांत्रिक टकरावों के माध्यम से एक कार्यशील कंप्यूटर का निर्माण करना। कंप्यूटर का मालिक एक और सैद्धांतिक रूप से दिलचस्प यांत्रिक कंप्यूटिंग योजना है।

एनालॉग कंप्यूटिंग
एक एनालॉग कंप्यूटर एक प्रकार का कंप्यूटर है जो एनालॉग संकेत  का उपयोग करता है, जो निरंतर भौतिक मात्राएं हैं, मॉडल और समस्याओं को हल करने के लिए। ये संकेत प्रकृति में विद्युत नेटवर्क, यांत्रिकी या जलगति विज्ञान हो सकते हैं। एनालॉग कंप्यूटर वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते थे, और उस समय के डिजिटल कंप्यूटरों की तुलना में अक्सर तेज़ होते थे। हालांकि, वे 1950 और 1960 के दशक में अप्रचलित होने लगे और अब ज्यादातर विशिष्ट अनुप्रयोगों जैसे कि विमान उड़ान सिमुलेटर और विश्वविद्यालयों में शिक्षण नियंत्रण प्रणाली में उपयोग किए जाते हैं। एनालॉग कंप्यूटिंग उपकरणों के उदाहरणों में प्रक्रिया नियंत्रण और सुरक्षात्मक रिले के लिए स्लाइड नियम,  nomogram  और जटिल तंत्र शामिल हैं। एंटीकाइथेरा तंत्र, एक यांत्रिक उपकरण जो ग्रहों और चंद्रमा की स्थिति की गणना करता है, और प्लैनीमीटर, एक मनमाने ढंग से 2डी आकार के क्षेत्र की गणना के लिए एक यांत्रिक इंटीग्रेटर, भी एनालॉग कंप्यूटिंग के उदाहरण हैं।

इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर
अधिकांश आधुनिक कंप्यूटर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित वॉन न्यूमैन वास्तुकला वाले इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर हैं, जिसमें ट्रांजिस्टर के आविष्कार और मूर के नियम के स्केलिंग के बाद व्यापक एकीकरण संभव हो गया है।

अपरंपरागत कंप्यूटिंग, के अनुसार है सम्मेलन विवरण, वॉन न्यूमैन आर्किटेक्चर और ट्यूरिंग मशीन जैसे मानक मॉडल को समृद्ध करने या उससे परे जाने के मुख्य लक्ष्य के साथ एक अंतःविषय अनुसंधान क्षेत्र, जो आधी सदी से अधिक समय से कंप्यूटर विज्ञान पर हावी है। ये विधियाँ गैर-मानक प्रतिमानों के आधार पर अपने कम्प्यूटेशनल संचालन को मॉडल करती हैं, और वर्तमान में ज्यादातर अनुसंधान और विकास के चरण में हैं।

इस कंप्यूटिंग व्यवहार को अनुकरण किया जा सकता है शास्त्रीय सिलिकॉन-आधारित माइक्रो-ट्रांजिस्टर या ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स)  कंप्यूटिंग तकनीकों का उपयोग करना, लेकिन एक नए प्रकार की कंप्यूटिंग प्राप्त करना है।

सामान्य दृष्टिकोण
ये सहज और शैक्षणिक उदाहरण हैं कि एक कंप्यूटर को लगभग किसी भी चीज़ से बनाया जा सकता है।

भौतिक वस्तुएं
बिलियर्ड-बॉल कंप्यूटर एक प्रकार का यांत्रिक कंप्यूटर है जो गणना करने के लिए गोलाकार बिलियर्ड गेंदों की गति का उपयोग करता है। इस मॉडल में, एक बूलियन सर्किट के तारों को गेंदों की यात्रा के लिए पथों द्वारा दर्शाया जाता है, एक पथ पर एक गेंद की उपस्थिति या अनुपस्थिति उस तार पर सिग्नल को एन्कोड करती है, और गेट्स को उन बिंदुओं पर गेंदों के टकराव से सिम्युलेट किया जाता है जहां उनका पथ प्रतिच्छेद करते हैं। एक डोमिनोज़ कंप्यूटर एक मैकेनिकल कंप्यूटर है जो डिजिटल सिग्नल के प्रवर्धन या लॉजिक गेटिंग का प्रतिनिधित्व करने के लिए स्टैंडिंग डोमिनोज़ का उपयोग करता है। इन संरचनाओं का उपयोग डिजिटल अवधारणाओं को प्रदर्शित करने के लिए किया जा सकता है और सरल सूचना प्रसंस्करण मॉड्यूल बनाने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है। बिलियर्ड-बॉल कंप्यूटर और डोमिनोज़ कंप्यूटर दोनों अपरंपरागत कंप्यूटिंग विधियों के उदाहरण हैं जो गणना करने के लिए भौतिक वस्तुओं का उपयोग करते हैं।

जलाशय कंप्यूटिंग
जलाशय कंप्यूटिंग एक कम्प्यूटेशनल ढांचा है जो आवर्तक तंत्रिका नेटवर्क सिद्धांत से प्राप्त होता है जिसमें एक निश्चित, गैर-रैखिक प्रणाली की गतिशीलता के माध्यम से उच्च आयामी कम्प्यूटेशनल रिक्त स्थान में मैपिंग इनपुट सिग्नल शामिल होता है जिसे जलाशय कहा जाता है। जलाशय, जो आभासी या भौतिक हो सकता है, व्यक्तिगत गैर-रैखिक इकाइयों से बना होता है जो आवर्तक छोरों से जुड़े होते हैं, जिससे यह जानकारी संग्रहीत करने की अनुमति देता है। प्रशिक्षण केवल रीडआउट चरण में किया जाता है, क्योंकि जलाशय की गतिशीलता निश्चित होती है, और यह ढांचा प्रभावी कम्प्यूटेशनल लागत को कम करने के लिए शास्त्रीय और क्वांटम मैकेनिकल दोनों स्वाभाविक रूप से उपलब्ध प्रणालियों के उपयोग की अनुमति देता है। जलाशय कंप्यूटिंग का एक प्रमुख लाभ यह है कि यह एक सरल और तेजी से सीखने वाले एल्गोरिदम के साथ-साथ जलाशय कंप्यूटिंग # भौतिक जलाशय कंप्यूटरों के माध्यम से हार्डवेयर कार्यान्वयन की अनुमति देता है।

मूर्त कंप्यूटिंग
टैंजिबल कंप्यूटिंग डिजिटल जानकारी के साथ इंटरैक्ट करने के लिए यूजर इंटरफेस के रूप में भौतिक वस्तुओं के उपयोग को संदर्भित करता है। इस दृष्टिकोण का उद्देश्य सहयोग, सीखने और डिजाइन की सुविधा के लिए भौतिक वस्तुओं को समझने और हेरफेर करने की मानवीय क्षमता का लाभ उठाना है। मूर्त उपयोगकर्ता इंटरफेस की विशेषताओं में अंतर्निहित डिजिटल जानकारी के लिए भौतिक अभ्यावेदन का युग्मन और इंटरैक्टिव नियंत्रण के लिए तंत्र का अवतार शामिल है। मूर्त उपयोगकर्ता इंटरफेस के पांच परिभाषित गुण भी हैं, जिनमें अंतरिक्ष में इनपुट और आउटपुट दोनों को मल्टीप्लेक्स करने की क्षमता, इंटरफ़ेस घटकों के समवर्ती पहुंच और हेरफेर, मजबूत विशिष्ट डिवाइस, स्थानिक रूप से जागरूक कम्प्यूटेशनल डिवाइस और उपकरणों की स्थानिक पुन: कॉन्फ़िगरेशन क्षमता शामिल है।

मानव कंप्यूटिंग
मानव कंप्यूटर शब्द उन व्यक्तियों को संदर्भित करता है जो मैन्युअल रूप से गणितीय गणना करते हैं, अक्सर टीमों में काम करते हैं और निश्चित नियमों का पालन करते हैं। अतीत में, लोगों की टीमों, अक्सर महिलाओं, को लंबी और थकाऊ गणना करने के लिए नियुक्त किया गया था, और काम को समानांतर में पूरा करने के लिए विभाजित किया गया था। इस शब्द का उपयोग हाल ही में असाधारण मानसिक अंकगणितीय कौशल वाले व्यक्तियों का वर्णन करने के लिए किया गया है, जिन्हें मानसिक कैलकुलेटर भी कहा जाता है।

मानव-रोबोट परस्पर क्रिया
मानव-रोबोट बातचीत, या एचआरआई, मानव और रोबोट के बीच बातचीत का अध्ययन है। इसमें आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस, रोबोटिक्स और मनोविज्ञान जैसे क्षेत्रों से योगदान शामिल है। Cobots, या सहयोगी रोबोट, साझा स्थानों के भीतर मनुष्यों के साथ सीधे संपर्क के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और विभिन्न प्रकार के कार्यों के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, औद्योगिक वातावरण में सूचना प्रावधान, रसद और गैर-कार्यात्मक कार्यों सहित।

झुंड कंप्यूटिंग
झुंड रोबोटिक्स अध्ययन का एक क्षेत्र है जो एक प्रणाली के रूप में कई रोबोटों के समन्वय और नियंत्रण पर केंद्रित है। सामाजिक कीड़ों में देखे गए आकस्मिक व्यवहार से प्रेरित, झुंड रोबोटिक्स में स्थानीय संचार और पर्यावरण के साथ बातचीत के माध्यम से जटिल समूह व्यवहार उत्पन्न करने के लिए अपेक्षाकृत सरल व्यक्तिगत नियमों का उपयोग शामिल है। यह दृष्टिकोण बड़ी संख्या में सरल रोबोटों के उपयोग की विशेषता है और रेडियो फ्रीक्वेंसी या इन्फ्रारेड जैसे स्थानीय संचार विधियों के उपयोग के माध्यम से मापनीयता को बढ़ावा देता है।

ऑप्टिकल कंप्यूटिंग
ऑप्टिकल कंप्यूटिंग एक प्रकार की कंप्यूटिंग है जो प्रकाश तरंगों का उपयोग करती है, जो अक्सर डेटा प्रोसेसिंग, स्टोरेज और संचार के लिए लेजर या असंगत स्रोतों द्वारा निर्मित होती हैं। जबकि इस तकनीक में पारंपरिक कंप्यूटरों की तुलना में उच्च बैंडविड्थ की पेशकश करने की क्षमता है, जो इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करते हैं, ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक डिवाइस इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा को फोटॉन और बैक में परिवर्तित करने की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा का उपभोग कर सकते हैं। ऑल-ऑप्टिकल कंप्यूटर का उद्देश्य इन रूपांतरणों की आवश्यकता को समाप्त करना है, जिससे बिजली की खपत कम हो जाती है। ऑप्टिकल कंप्यूटिंग के अनुप्रयोगों में सिंथेटिक-एपर्चर रडार और ऑप्टिकल कोरिलेटर शामिल हैं, जिनका उपयोग ऑब्जेक्ट डिटेक्शन, ट्रैकिंग और वर्गीकरण के लिए किया जा सकता है।

स्पिंट्रोनिक्स
स्पिंट्रोनिक्स अध्ययन का एक क्षेत्र है जिसमें ठोस-राज्य उपकरणों में आंतरिक स्पिन और इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय क्षण का उपयोग शामिल है।  यह पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स से अलग है कि यह इलेक्ट्रॉनों के स्पिन को स्वतंत्रता की एक अतिरिक्त डिग्री के रूप में शोषण करता है, जिसमें डेटा भंडारण और स्थानांतरण में संभावित अनुप्रयोग हैं, साथ ही क्वांटम और न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग। स्पिंट्रोनिक सिस्टम अक्सर तनु चुंबकीय अर्धचालकों और हेस्लर मिश्र धातुओं का उपयोग करके बनाए जाते हैं।

एटमट्रोनिक्स
एटमट्रोनिक्स कंप्यूटिंग का एक रूप है जिसमें सुसंगत पदार्थ-तरंग सर्किट में अल्ट्रा-कोल्ड परमाणुओं का उपयोग शामिल है, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक या ऑप्टिकल सिस्टम में पाए जाने वाले घटकों के समान हो सकते हैं। इन सर्किटों में मौलिक भौतिकी अनुसंधान और सेंसर और क्वांटम कंप्यूटर जैसे व्यावहारिक उपकरणों के विकास सहित कई क्षेत्रों में संभावित अनुप्रयोग हैं।

फ्लूइडिक्स
फ्लुइडिक्स, या फ्लुइडिक लॉजिक, वातावरण में एनालॉग या डिजिटल संचालन करने के लिए द्रव गतिकी का उपयोग है जहां इलेक्ट्रॉनिक्स अविश्वसनीय हो सकते हैं, जैसे कि उच्च स्तर के विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप या आयनीकरण विकिरण के संपर्क में। फ्लुइडिक डिवाइस बिना चलती भागों के काम करते हैं और इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल लॉजिक में ट्रांजिस्टर के समान गैर-रैखिक प्रवर्धन का उपयोग कर सकते हैं। फ्लुइडिक्स का उपयोग नैनोटेक्नोलॉजी और सैन्य अनुप्रयोगों में भी किया जाता है।

क्वांटम कंप्यूटिंग
क्वांटम कंप्यूटिंग, शायद सबसे प्रसिद्ध और विकसित अपरंपरागत कंप्यूटिंग विधि, एक प्रकार की गणना है जो गणना करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों का उपयोग करती है, जैसे जितना अध्यारोपण  और उलझाव। क्वांटम कंप्यूटर क्वैबिट्स का उपयोग करते हैं, जो शास्त्रीय बिट्स के अनुरूप हैं, लेकिन संचालन करने के लिए एक साथ कई राज्यों में मौजूद हो सकते हैं। जबकि वर्तमान क्वांटम कंप्यूटर अभी तक व्यावहारिक अनुप्रयोगों में क्लासिकल कंप्यूटरों से बेहतर प्रदर्शन नहीं कर सकते हैं, उनके पास कुछ कम्प्यूटेशनल समस्याओं को हल करने की क्षमता है, जैसे कि पूर्णांक गुणनखंड, क्लासिकल कंप्यूटरों की तुलना में काफी तेजी से। हालाँकि, व्यावहारिक क्वांटम कंप्यूटरों के निर्माण में कई चुनौतियाँ हैं, जिनमें qubits की क्वांटम अवस्थाओं को बनाए रखने में कठिनाई और त्रुटि सुधार की आवश्यकता शामिल है।  क्वांटम जटिलता सिद्धांत क्वांटम कंप्यूटरों के संबंध में समस्याओं की कम्प्यूटेशनल जटिलता का अध्ययन है।



अतिचालक कंप्यूटिंग
सुपरकंडक्टिंग कंप्यूटिंग क्रायोजेनिक कंप्यूटिंग का एक रूप है जो सुपरकंडक्टर्स के अद्वितीय गुणों का उपयोग करता है, जिसमें शून्य प्रतिरोध तार और अल्ट्राफास्ट स्विचिंग, एकल प्रवाह क्वांटा का उपयोग करके डेटा को एनकोड, प्रोसेस और ट्रांसपोर्ट करना शामिल है। यह अक्सर क्वांटम कंप्यूटिंग में प्रयोग किया जाता है और ऑपरेशन के लिए क्रायोजेनिक तापमान को ठंडा करने की आवश्यकता होती है।

माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम
माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) और नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एनईएमएस) ऐसी प्रौद्योगिकियां हैं जिनमें माइक्रोमीटर से लेकर नैनोमीटर तक के आकार वाले मूविंग पार्ट्स के साथ सूक्ष्म उपकरणों का उपयोग शामिल है। इन उपकरणों में आमतौर पर एक केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (जैसे एक एकीकृत सर्किट) और कई घटक होते हैं जो अपने परिवेश के साथ बातचीत करते हैं, जैसे सेंसर। एमईएमएस और एनईएमएस प्रौद्योगिकी आण्विक नैनो प्रौद्योगिकी या आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स से भिन्न हैं जिसमें वे सतह रसायन विज्ञान और परिवेशी विद्युत चुंबकत्व और द्रव गतिकी जैसे कारकों पर भी विचार करते हैं। इन तकनीकों के अनुप्रयोगों में रासायनिक पदार्थों का पता लगाने के लिए एक्सेलेरोमीटर और सेंसर शामिल हैं।

आणविक कंप्यूटिंग
आणविक कंप्यूटिंग कंप्यूटिंग का एक अपरंपरागत रूप है जो गणना करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करता है। रासायनिक सांद्रता में भिन्नता द्वारा डेटा का प्रतिनिधित्व किया जाता है, और इस प्रकार की कंप्यूटिंग का लक्ष्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों के रूप में सबसे छोटी स्थिर संरचनाओं, जैसे एकल अणुओं का उपयोग करना है। यह क्षेत्र, जिसे रासायनिक कंप्यूटिंग या प्रतिक्रिया-प्रसार कंप्यूटिंग के रूप में भी जाना जाता है, प्रवाहकीय पॉलिमर और कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के संबंधित क्षेत्र से अलग है, जो सामग्री के थोक गुणों को प्रभावित करने के लिए अणुओं का उपयोग करता है।

पेप्टाइड कंप्यूटिंग
पेप्टाइड कंप्यूटिंग एक कम्प्यूटेशनल मॉडल है जो एनपी-पूर्ण समस्याओं को हल करने के लिए पेप्टाइड्स और एंटीबॉडी का उपयोग करता है और कम्प्यूटेशनल रूप से सार्वभौमिक दिखाया गया है। यह डीएनए कंप्यूटिंग पर लाभ प्रदान करता है, जैसे बड़ी संख्या में बिल्डिंग ब्लॉक्स और अधिक लचीली बातचीत, लेकिन विशिष्ट मोनोक्लोनल एंटीबॉडी की सीमित उपलब्धता के कारण अभी तक व्यावहारिक रूप से महसूस नहीं किया गया है।

डीएनए कंप्यूटिंग
डीएनए कंप्यूटिंग अपरंपरागत कंप्यूटिंग की एक शाखा है जो गणना करने के लिए डीएनए और आणविक जीव विज्ञान हार्डवेयर का उपयोग करती है। यह समानांतर कंप्यूटिंग का एक रूप है जो पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों की तुलना में कुछ विशेष समस्याओं को तेजी से और अधिक कुशलता से हल कर सकता है। जबकि डीएनए कंप्यूटिंग कम्प्यूटेबिलिटी सिद्धांत के संदर्भ में कोई नई क्षमता प्रदान नहीं करता है, यह एक साथ उच्च संख्या में समानांतर संगणना कर सकता है। हालांकि, डीएनए कंप्यूटिंग में धीमी प्रसंस्करण गति होती है और डिजिटल कंप्यूटर की तुलना में परिणामों का विश्लेषण करना अधिक कठिन होता है।

मेम्ब्रेन कंप्यूटिंग
फाइल:पी-सिस्टम मेम्ब्रेन फॉर्मेट.पीडीएफ|नाइन रीजन मेम्ब्रेन कंप्यूटर

मेम्ब्रेन कंप्यूटिंग, जिसे पी सिस्टम के रूप में भी जाना जाता है, कंप्यूटर विज्ञान का एक उपक्षेत्र है जो जैविक झिल्लियों की संरचना और कार्य के आधार पर वितरित और समानांतर कंप्यूटिंग मॉडल का अध्ययन करता है। इन प्रणालियों में, वस्तुओं जैसे प्रतीकों या तारों को झिल्ली द्वारा परिभाषित डिब्बों के भीतर संसाधित किया जाता है, और डिब्बों के बीच और बाहरी वातावरण के साथ संचार संगणना में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पी सिस्टम पदानुक्रमित हैं और क्षेत्रों के भीतर और बीच वस्तुओं के उत्पादन, खपत और आंदोलन को नियंत्रित करने वाले नियमों के साथ ग्राफिक रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है। हालांकि ये प्रणालियां काफी हद तक सैद्धांतिक बनी हुई हैं, कुछ में एनपी-पूर्ण समस्याओं को हल करने की क्षमता दिखाई गई है और अपरंपरागत कंप्यूटिंग के लिए हार्डवेयर कार्यान्वयन के रूप में प्रस्तावित किया गया है।

जैविक दृष्टिकोण
जैविक कंप्यूटिंग, जिसे जैव-प्रेरित कंप्यूटिंग या प्राकृतिक संगणना के रूप में भी जाना जाता है, कंप्यूटर विज्ञान की समस्याओं को हल करने के लिए जीव विज्ञान से प्रेरित मॉडल का उपयोग करने का अध्ययन है, विशेष रूप से कृत्रिम बुद्धि और मशीन सीखने के क्षेत्र में। इसमें कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क, विकासवादी एल्गोरिदम, स्वार्म इंटेलिजेंस, कृत्रिम प्रतिरक्षा प्रणाली, और अधिक सहित कम्प्यूटेशनल प्रतिमानों की एक श्रृंखला शामिल है, जिसे पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर या वैकल्पिक भौतिक मीडिया जैसे बायोमोलेक्यूल्स या ट्रैप्ड-आयन क्वांटम कंप्यूटिंग उपकरणों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है। इसमें इंजीनियरिंग अर्ध-सिंथेटिक जीवों के माध्यम से जैविक प्रणालियों को समझने और सूचना प्रसंस्करण के रूप में प्राकृतिक प्रक्रियाओं को देखने का अध्ययन भी शामिल है। कम्प्यूटेशनल तंत्र के रूप में ब्रह्मांड की अवधारणा को भी प्रस्तावित किया गया है।

तंत्रिका विज्ञान
न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग में मानव तंत्रिका तंत्र में पाए जाने वाले न्यूरोबायोलॉजिकल आर्किटेक्चर की नकल करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करना शामिल है, जो जैविक लोगों से प्रेरित कृत्रिम तंत्रिका तंत्र बनाने के लक्ष्य के साथ है। इन प्रणालियों को विभिन्न प्रकार के हार्डवेयर का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है, जैसे मेमिस्टर, <रेफ नाम = मान 1-13> स्पिंट्रोनिक यादें, और ट्रांजिस्टर, रेफरी> और त्रुटि बैकप्रॉपैगेशन सहित सॉफ़्टवेयर-आधारित दृष्टिकोणों की एक श्रृंखला का उपयोग करके प्रशिक्षित किया जा सकता है और विहित सीखने के नियम। न्यूरोमॉर्फिक इंजीनियरिंग का क्षेत्र यह समझने की कोशिश करता है कि कृत्रिम तंत्रिका तंत्र की डिजाइन और संरचना उनकी गणना, सूचना के प्रतिनिधित्व, अनुकूलता और समग्र कार्य को कैसे प्रभावित करती है, सिस्टम बनाने के अंतिम उद्देश्य के साथ जो प्रकृति में पाए जाने वाले समान गुणों को प्रदर्शित करते हैं। वेटवेयर कंप्यूटर, जो जीवित न्यूरॉन्स से बने होते हैं, न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग का एक वैचारिक रूप है जिसे सीमित प्रोटोटाइप में खोजा गया है।

सेलुलर ऑटोमेटा और अनाकार कंप्यूटिंग
सेलुलर ऑटोमेटा अभिकलन के असतत मॉडल हैं जिनमें राज्यों की एक सीमित संख्या में कोशिकाओं का एक ग्रिड होता है, जैसे चालू और बंद। प्रत्येक सेल की स्थिति सेल और उसके पड़ोसियों की स्थिति के आधार पर एक निश्चित नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। सेलुलर ऑटोमेटा के चार प्राथमिक वर्गीकरण हैं, पैटर्न से लेकर जो समरूपता में स्थिर होते हैं जो बेहद जटिल और संभावित ट्यूरिंग-पूर्ण हो जाते हैं। अनाकार कंप्यूटिंग सीमित कम्प्यूटेशनल क्षमता और स्थानीय इंटरैक्शन के साथ बड़ी संख्या में समानांतर प्रोसेसर का उपयोग करके कम्प्यूटेशनल सिस्टम के अध्ययन को संदर्भित करता है, भौतिक सब्सट्रेट की परवाह किए बिना। विकासात्मक जीव विज्ञान, आणविक जीव विज्ञान, तंत्रिका नेटवर्क और रासायनिक अभियांत्रिकी में स्वाभाविक रूप से होने वाली अनाकार संगणना के उदाहरण पाए जा सकते हैं। अक्रिस्टलीय संगणना का लक्ष्य अमूर्तन के रूप में अक्रिस्टलीय एल्गोरिथम के लक्षण वर्णन के माध्यम से उपन्यास प्रणालियों को समझना और इंजीनियर करना है।

विकासवादी संगणना
विकासवादी संगणना एक प्रकार की कृत्रिम बुद्धिमत्ता और सॉफ्ट कंप्यूटिंग है जो समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अनुकूलित समाधान खोजने के लिए जैविक विकास से प्रेरित एल्गोरिदम का उपयोग करती है। इसमें उम्मीदवार समाधानों का एक प्रारंभिक सेट उत्पन्न करना, कम वांछित समाधानों को स्टोचैस्टिक रूप से हटाना और एक नई पीढ़ी बनाने के लिए छोटे यादृच्छिक परिवर्तनों को शामिल करना शामिल है। समाधानों की आबादी प्राकृतिक या कृत्रिम चयन और उत्परिवर्तन के अधीन है, जिसके परिणामस्वरूप चुने गए फिटनेस फ़ंक्शन के अनुसार बढ़ी हुई फिटनेस की ओर विकास होता है। विकासवादी संगणना विभिन्न समस्या सेटिंग्स में प्रभावी साबित हुई है और इसमें कंप्यूटर विज्ञान और विकासवादी जीव विज्ञान दोनों में अनुप्रयोग हैं।

त्रिगुट कंप्यूटिंग
त्रिगुट अभिकलन एक प्रकार का अभिकलन है जो द्विसंयोजकता के अधिक सामान्य सिद्धांत के बजाय अपनी गणना में त्रिगुट तर्क या आधार 3 का उपयोग करता है। टर्नरी कंप्यूटर ट्रिट्स, या टर्नरी अंकों का उपयोग करते हैं, जिन्हें असंतुलित टर्नरी, आंशिक असंतुलित टर्नरी, संतुलित टर्नरी और अज्ञात-राज्य तर्क सहित कई तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है। टर्नरी क्वांटम कंप्यूटर ट्रिट्स के बजाय क्यूट्रिट्स का उपयोग करते हैं। टर्नरी कंप्यूटिंग को बड़े पैमाने पर बाइनरी कंप्यूटरों द्वारा बदल दिया गया है, लेकिन इसे संतुलित टर्नरी मेमोरी सेल के रूप में जोसेफसन जंक्शन का उपयोग करके उच्च गति, कम बिजली की खपत वाले उपकरणों में उपयोग के लिए प्रस्तावित किया गया है।

प्रतिवर्ती कंप्यूटिंग
प्रतिवर्ती कंप्यूटिंग एक प्रकार की अपरंपरागत कंप्यूटिंग है जहां कम्प्यूटेशनल प्रक्रिया को कुछ हद तक उलटा किया जा सकता है। किसी संगणना को उत्क्रमणीय होने के लिए, राज्यों और उनके उत्तराधिकारियों के बीच संबंध एक-से-एक होना चाहिए, और इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप भौतिक एन्ट्रापी में वृद्धि नहीं होनी चाहिए। क्वांटम सर्किट तब तक प्रतिवर्ती होते हैं जब तक वे क्वांटम अवस्थाओं को नष्ट नहीं करते हैं, और प्रतिवर्ती कार्य विशेषण होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास आउटपुट के समान संख्या में इनपुट होते हैं।

कैओस कंप्यूटिंग
कैओस कंप्यूटिंग एक प्रकार की अपरंपरागत कंप्यूटिंग है जो गणना करने के लिए अराजक प्रणालियों का उपयोग करती है। लॉजिक गेट बनाने के लिए अराजक प्रणालियों का उपयोग किया जा सकता है और विभिन्न पैटर्न के बीच तेजी से स्विच किया जा सकता है, जिससे वे दोष-सहिष्णु अनुप्रयोगों और समानांतर कंप्यूटिंग के लिए उपयोगी हो जाते हैं। कैओस कंप्यूटिंग को मौसम विज्ञान, शरीर विज्ञान और वित्त जैसे विभिन्न क्षेत्रों में लागू किया गया है।

स्टोकेस्टिक कंप्यूटिंग
स्टोचैस्टिक कंप्यूटिंग संगणना की एक विधि है जो यादृच्छिक बिट्स की धाराओं के रूप में निरंतर मूल्यों का प्रतिनिधित्व करती है और धाराओं पर सरल बिट-वार संचालन का उपयोग करके जटिल संचालन करती है। इसे एक हाइब्रिड एनालॉग/डिजिटल कंप्यूटर के रूप में देखा जा सकता है और इसकी प्रगतिशील सटीक संपत्ति की विशेषता है, जहां बिट स्ट्रीम के विस्तारित होने पर गणना की सटीकता बढ़ जाती है। तेजी से अभिसरण प्राप्त करने के लिए स्टोकेस्टिक कंप्यूटिंग का उपयोग पुनरावृत्त प्रणालियों में किया जा सकता है, लेकिन यादृच्छिक बिट स्ट्रीम पीढ़ी की आवश्यकता के कारण यह महंगा भी हो सकता है और यदि स्वतंत्र बिट स्ट्रीम की धारणा को पूरा नहीं किया जाता है तो यह विफलता के प्रति संवेदनशील है। यह कुछ डिजिटल कार्यों को करने की क्षमता में भी सीमित है।

यह भी देखें

 * नेटवर्क कंप्यूटिंग (बहुविकल्पी)
 * WDR पेपर कंप्यूटर
 * MONIAC ​​हाइड्रोलिक कंप्यूटर