Чем больше мы познаем неизменные законы природы, тем все более невероятными становятся для нас чудеса.
Дарвин Чарльз

Путеводитель
Новости
Библиотека
Дайджест
Видео
Уголок науки
Пресса
ИСС
Цитаты
Персоналии
Ссылки
Форум
Поддержка сайта
E-mail
RSS RSS

СкепсиС
Номер 2.
Follow etholog on Twitter


Подписка на новости





Rambler's Top100
Rambler's Top100



Разное

прокладка телевизионного кабеля

Подписывайтесь на нас в соцсетях

fb.com/scientificatheism.org

vk.com/scientificatheism_org



Уголок науки / "Чудеса" науки и техники

Оставить отзыв. (0)

Биокомпьютер считает в 100 тысяч раз быстрее обычного

---

http://news.battery.ru/theme/science/?id=88661

Ученые из Вейцманского научно-исследовательского института в Реховоте (Израиль) разработали новый тип биологического компьютера, способный выполнять до 330 триллионов вычислений в секунду, что примерно в 100 тысяч раз быстрее обычных электронных компьютеров. Но это, впрочем, не главное достижение израильских ученых.

Высокое быстродействие вычислительных устройств на базе ДНК известно достаточно давно. Более того, подобно создававшимся и до этого биокомпьютерам, израильская разработка не может пока конкурировать с обычными компьютерами из-за ряда ограничений на круг выполняемых задач.

Тем не менее, исследователям удалось добиться значительных успехов в дальнейшей миниатюризации биокомпьютеров и совершенствовании их "конструкции". Первый компьютер на базе ДНК был создан еще в 1994 г. американскими учеными. Они смешали пробирке молекулу ДНК, в которой были закодированы исходные данные, и специальным образом подобранные ферменты. В результате химической реакции структура ДНК изменилась таким образом, что в ней в закодированном виде был представлен ответ задачи.

Поскольку вычисления проводятся в ходе химической реакции с участием ферментов, на них было затрачено очень мало времени. Примерно такую же задачу решили и израильские ученые. Однако если все предшествующие ДНК-компьютеры нуждались в дополнительном источнике энергии - аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ), то новый биокомпьютер получает энергию непосредственно от молекулы ДНК, в которой закодированы исходные данные для вычислений. Исследователи сходятся во мнении, что такая конструкция биокомпьютера более перспективна, нежели вариант с применением внешнего источника энергии - АТФ.

Пока до практического применения компьютеров на базе ДНК еще очень далеко. Однако в будущем их смогут использовать не только для вычислений, но и как своеобразные нанофабрики лекарств. В одной чайной ложке можно уместить до 15 квадриллионов компьютеров на базе ДНК. Поместив подобное устройство в клетку, врачи смогут влиять на ее состояние, исцеляя человека от самых опасных недугов.

---

http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/4744.html

ИЗРАИЛЬСКИЕ УЧЕНЫЕ ВПЛОТНУЮ ПОДОШЛИ К СОЗДАНИЮ РАБОЧЕГО БИОКОМПЬЮТЕРА

Команда во главе с докторантом Иаковом Бененсоном из Института Наук Вейцмана обнаружила, что молекула ДНК может отдать всю свою энергию на управление процессом вычислений. На этой основе удалось разработать проект ДНК-компьютера, который энергетически самодостаточен (не требует внешнего питания) и обладает фантастической производительностью.

Об этом открытии было сообщению 25 февраля на Слушаниях Национальной Академии Наук.

Полученный на этой основе процессор настолько мал, что в объеме одной капли воды могло бы поместиться до трех триллионов этих ДНК-компьютеров, выполняющих до 66 миллиардов операций в секунду, с точностью операций до 99.8%. Это открытие было сделано в лаборатории Института Наук Вейцмана под руководством профессора Энада Шапиро, который уже ранее занимался проектированием ДНК-компьютеров.

Это была первая программируемая автономная вычислительная машина, в которой блоки ввода, вывода, программное обеспечение и аппаратные средства ЭВМ все были сделаны из молекул ДНК.

Наиболее важно то, что новый проект ДНК-компьютера включает в себя ранее неизвестный биохимический процесс, который производит достаточно энергии, которой вполне хватает настолько, что ДНК-компьютер в принципе может работать без внешнего источника питания.

Обычные электронные компьютеры обрабатывают информацию посредством электрических импульсов, идущих по микросхемам кремниевых чипов, но эта технология приближается к физическим пределам миниатюризации. По разным прогнозам ожидается, что где-нибудь между 2010 и 2015 годами закону Мура (гласящему, что производительность процессоров будет удваиваться каждые 18 месяцев) будет положен конец и развитие электроники остановится на пределе ее физических возможностей.

Биохимические же компьютеры находятся на значительно более высоком порядке возможностей, позволяя хранить много информации в более меньших объемах носителей, а все операции производить на уровне клетки. Было оценено, что 1 грамм высушенной ДНК, которая держит полный генетический код живого существа, может вобрать в себя столько информации, сколько содержится в триллионе компакт-дисков.

Компьютеры ДНК хранят информацию подобно тому, как хранят ее гены. Только в операциях участвуют более широкий спектр химических веществ, располагающих по двойной спирали молекулы ДНК различные химические соединения и в разной последовательности.

Уже много аналогичных проектов по созданию биокомпьютеров предлагались ранее, но все опирались на использование в качестве источника энергии для молекул на аденилпирофосфат - молекулу, используемую растениями, чтобы преобразовывать хлорофилл в энергию.

Новый проект Шапиро построен по принципу естественных схем аппаратных средств ЭВМ. Каждый вычислительный шаг требует двух дополнительных молекул ДНК, - одна работает на ввод, а другая исполняет роль программного обеспечения.

Эти молекулы спонтанно находятся вместе, и в момент задействования одного из них, получает энергию другой и наоборот. В итоге, процесс работает со стопроцентной отдачей энергии и практически не требует постоянного питания.

В перспективе, подобные компьютеры умещались бы в кредитной карточке, а их производительность и запас банка данных мог бы быть сопоставим со 100 самыми современными компьютерами мира вместе взятыми. И питаться бы такой компьютер вполне мог от тепла человеческой руки или тела.


Оставить отзыв. (0)

111


Создатели сайта не всегда разделяют мнение изложенное в материалах сайта.
"Научный Атеизм" 1998-2013

Дизайн: Гунявый Роман      Программирование и вёрстка: Muxa