當今社會，人們工作與生活已越來越離不開計算機。隨著云計算、大數據時代來臨，新的應用層出不窮。人們也越來越發現，傳統計算機體系結構面臨著以下問題：由于存儲墻、通信墻、I/0墻等問題的存在，現有體系結構下的實際應用性能僅有峰值性能的5%-10%，應用性能低；由于采用相對固定配置，用戶無法自主參與計算資源的配置和計算過程的控制，多樣性應用與相對單一結構之間的矛盾突出。
目前世界上運算速度最快的前十臺超級計算機，功耗都十分驚人，有的總功耗接近或超過20兆瓦，相當于我國發達地區三線城市的照明用電量。目前，電費正成為部分互聯網公司的一項主要成本。為了就近使用電源，減少能源傳輸消耗，美國著名的搜索引擎公司谷歌在達拉斯的邊上建立了世界上最大、性能最好的數據中心，數據中心建在水電站附近，當這個數據中心全部投入使用后，消耗103兆瓦的電力，其耗電量與瑞士日內瓦相當！隨著我國互聯網產業的發展，各類數據中心的能耗占我國用電量的比重也越來越大，正面臨“造得起、用不起”的尷尬局面。
那么，計算機能不能根據所接受任務的不同，自主改變自己的形態“身姿”，從而達到高效節能的目的呢？不久前，“新概念高效能計算機體系結構及系統研究開發”項目在上海通過863計劃項目驗收專家組驗收。鄔江興院士帶領的團隊，歷時6年潛心研究，提出了一種基于擬態計算的主動認知可重構計算體系結構，研制出世界上第一臺擬態計算原理驗證樣機。
擬態計算機是一種基于認知可改變結構的新型結構計算機，計算機的處理架構，會根據任務、資源、服務質量、安全要求、時效性等的不同，變換成盡可能合適的結構形態以獲得高的處理效能。
測試表明，擬態計算原理驗證樣機針對若干種典型應用的能效比可提升十幾倍到上百倍，同時，借助擬態計算機結構動態可變的思想，科學家們還提出了擬態安全的新概念，改變傳統計算機容易導致的病毒、木馬、“后門”、漏洞等肆虐的“生存環境”，可有效降低計算機系統的安全風險。
這種新型結構高效能計算機，其設計靈感正是來自于自然界最為出色的偽裝大師擬態章魚。章魚能扭曲身體和觸手，改變身體顏色，至少可以模仿15種動物的外表和行為。這和擬態計算機根據任務改變“身姿”的做法有異曲同工之妙。