ฮาร์ดแวร์ที่พัฒนาได้ (Evolvable Hardware หรือ EH)เป็นสาขาที่มุ่งเน้นการใช้อัลกอริธึมเชิงวิวัฒนาการ (Evolutionary Algorithms หรือ EA) เพื่อสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เฉพาะทาง โดยไม่ต้องใช้การออกแบบทางวิศวกรรมด้วยตนเอง โดยเป็นการรวมเอาฮาร์ดแวร์ ที่ปรับเปลี่ยนโครงสร้าง ได้การคำนวณ เชิงวิวัฒนาการ ความทนทาน ต่อข้อผิดพลาดและระบบอัตโนมัติเข้าไว้ด้วยกัน ฮาร์ดแวร์ที่พัฒนาได้หมายถึงฮาร์ดแวร์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและพฤติกรรมได้อย่างไดนามิกและเป็นอิสระโดยการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อม

โดยพื้นฐานแล้วอัลกอริทึมเชิงวิวัฒนาการจะจัดการกับประชากรของแต่ละบุคคล โดยแต่ละบุคคลจะอธิบายวิธีการสร้างวงจรที่เหมาะสม แต่ละวงจรจะได้รับค่าความเหมาะสมซึ่งบ่งชี้ว่าวงจรที่เหมาะสมนั้นตรงตามข้อกำหนดการออกแบบได้ดีเพียงใด อัลกอริทึมเชิงวิวัฒนาการใช้ตัวดำเนินการแบบสุ่มเพื่อวิวัฒนาการโครงสร้างวงจรใหม่จากโครงสร้างที่มีอยู่ หากทำอย่างถูกต้อง เมื่อเวลาผ่านไป อัลกอริทึมเชิงวิวัฒนาการจะวิวัฒนาการโครงสร้างวงจรที่แสดงพฤติกรรมที่พึงประสงค์

วงจรแต่ละแบบที่เสนอสามารถจำลองหรือสร้างขึ้นจริงได้ในอุปกรณ์ที่ปรับเปลี่ยนได้อุปกรณ์ที่ปรับเปลี่ยนได้ ทั่วไป ได้แก่ฟิลด์โปรแกรมเมเบิลเกตอาร์เรย์ (สำหรับงานออกแบบดิจิทัล) หรือฟิลด์โปรแกรมเมเบิลอะนาล็อกอาร์เรย์ (สำหรับงานออกแบบอะนาล็อก) ในระดับที่ต่ำกว่านั้นคือ ฟิลด์โปรแกรมเมเบิลทรานซิสเตอร์อาร์เรย์ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการออกแบบทั้งแบบดิจิทัลและอะนาล็อกได้

แนวคิดนี้ริเริ่มโดย Adrian Thompson ที่มหาวิทยาลัย Sussexประเทศอังกฤษ ซึ่งในปี 1996 ได้ใช้ FPGA เพื่อพัฒนาตัวแยกเสียงที่ใช้เกตตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้น้อยกว่า 40 ตัว และไม่มีสัญญาณนาฬิกานี่เป็นการออกแบบที่เล็กมากสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว และอาศัยการใช้ประโยชน์จากลักษณะเฉพาะของฮาร์ดแวร์ที่วิศวกรมักหลีกเลี่ยง ตัวอย่างเช่น กลุ่มเกตกลุ่มหนึ่งไม่มีการเชื่อมต่อเชิงตรรกะกับส่วนที่เหลือของวงจร แต่มีความสำคัญต่อการทำงานของวงจร^{[ 1 ]}

ในหลายกรณีวิธีการออกแบบ แบบดั้งเดิม (สูตรต่างๆ) สามารถนำมาใช้ในการออกแบบวงจรได้ แต่ในบางกรณี ข้อกำหนดการออกแบบอาจไม่ได้ให้ข้อมูลเพียงพอที่จะอนุญาตให้ใช้วิธีการออกแบบแบบดั้งเดิมได้ ตัวอย่างเช่น ข้อกำหนดอาจระบุเพียงพฤติกรรมที่ต้องการของฮาร์ดแวร์เป้าหมายเท่านั้น

ในบางกรณี วงจรที่มีอยู่แล้วจะต้องปรับตัว กล่าวคือ ปรับเปลี่ยนโครงสร้าง เพื่อชดเชยความผิดพลาดหรือสภาพแวดล้อมการทำงานที่เปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างเช่น ยานสำรวจอวกาศลึกอาจเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่มีรังสีสูงอย่างกะทันหัน ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของวงจร วงจรจะต้องปรับตัวโดยอัตโนมัติเพื่อฟื้นฟูพฤติกรรมเดิมให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ความเหมาะสมของวงจรที่ได้รับการพัฒนาแล้ว คือการวัดว่าวงจรนั้นตรงกับข้อกำหนดการออกแบบได้ดีเพียงใด ความเหมาะสมในปัญหาฮาร์ดแวร์ที่สามารถพัฒนาได้นั้นถูกกำหนดโดยสองวิธี:

• วิวัฒนาการภายนอก: วงจรทั้งหมดจะถูกจำลองเพื่อดูประสิทธิภาพการทำงาน
• วิวัฒนาการที่แท้จริง: การทดสอบทางกายภาพดำเนินการบนฮาร์ดแวร์จริง

ในการวิวัฒนาการแบบภายนอก (Extrinsic Evolution) จะมีการนำเฉพาะวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดจากประชากรสุดท้ายของอัลกอริทึมวิวัฒนาการไปใช้ในทางกายภาพเท่านั้น ในทางตรงกันข้าม ในการวิวัฒนาการแบบภายใน (Intrinsic Evolution) ทุกตัวบุคคลในทุกรุ่นของประชากรของอัลกอริทึมวิวัฒนาการจะถูกสร้างขึ้นและทดสอบในทางกายภาพ

ปัญหาฮาร์ดแวร์ที่สามารถพัฒนาได้นั้นแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ การออกแบบดั้งเดิมและระบบปรับตัว การออกแบบดั้งเดิมใช้อัลกอริธึมเชิงวิวัฒนาการในการออกแบบระบบให้ตรงตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ในขณะที่ระบบปรับตัวจะปรับเปลี่ยนการออกแบบที่มีอยู่เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดหรือสภาพแวดล้อมการทำงานที่เปลี่ยนแปลงไป

การออกแบบ ระบบดิจิทัลแบบดั้งเดิมไม่ได้รับความสนใจมากนัก เนื่องจากอุตสาหกรรมสามารถสังเคราะห์วงจรที่ซับซ้อนอย่างมากได้อยู่แล้ว ตัวอย่างเช่น สามารถซื้อแกนทรัพย์สินทางปัญญาเพื่อสังเคราะห์วงจรพอร์ต USB อีเธอร์เน็ตไมโครคอนโทรลเลอร์และแม้แต่โปรเซสเซอร์ RISC ทั้งหมดได้ การวิจัยเกี่ยวกับการออกแบบแบบดั้งเดิมบางส่วนยังคงให้ผลลัพธ์ที่เป็นประโยชน์ ตัวอย่างเช่น อัลกอริทึมทางพันธุกรรมถูกนำมาใช้ในการออกแบบระบบตรรกะที่มีการตรวจจับข้อผิดพลาดแบบบูรณาการซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าระบบที่ออกแบบด้วยมือ^{[ 2 ] [ 3 ]}

การออกแบบวงจรอนาล็อกดั้งเดิมยังคงเป็นหัวข้อวิจัยที่เปิดกว้างอยู่มาก อุตสาหกรรมการออกแบบอนาล็อกยังไม่เติบโตเต็มที่เท่ากับอุตสาหกรรมการออกแบบดิจิทัลระบบปรับตัวได้เป็นและยังคงเป็นหัวข้อที่ได้รับความสนใจอย่างมาก

• การจัดการตนเอง (วิทยาการคอมพิวเตอร์)
• อุปกรณ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้

• กรีนวูด, แกร์ริสัน ดับเบิลยู.; ไทเรลล์, แอนดรูว์ เอ็ม. (2006-10-20). บทนำสู่ฮาร์ดแวร์ที่พัฒนาได้: คู่มือปฏิบัติสำหรับการออกแบบระบบปรับตัวได้ด้วยตนเอง (ฉบับที่ 1  ). สำนักพิมพ์ไวลีย์-อีอีอี. ISBN 978-0471719779.
• Yao, X.; Higuchi, T. (1997). "คำมั่นสัญญาและความท้าทายของฮาร์ดแวร์ที่พัฒนาได้" ระบบที่พัฒนาได้: จากชีววิทยาถึงฮาร์ดแวร์บันทึกการบรรยายในวิทยาการคอมพิวเตอร์ เล่มที่1259 หน้า 55 doi : 10.1007/3-540-63173-9_38 ISBN 978-3-540-63173-6.

• การประชุมที่ได้รับการสนับสนุนจาก NASA และกระทรวงกลาโหม ปี 2004
• การประชุมที่ได้รับการสนับสนุนจาก NASA และกระทรวงกลาโหม ปี 2005
• การประชุม NASA/ESA ว่าด้วยฮาร์ดแวร์และระบบปรับตัวได้ (AHS-2006)
• การประชุม NASA/ESA ว่าด้วยฮาร์ดแวร์และระบบปรับตัวได้ (AHS-2007)
• นาซาใช้ขั้นตอนวิธีทางพันธุกรรมในการออกแบบเสาอากาศ แบบใหม่ (ดู รายละเอียดได้ในเอกสาร PDF )
• อิเล็กทรอนิกส์เชิงวิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัยซัสเซ็กซ์