Biocomputers - akár kilátások
Nyomtatható változat
Régóta vita a közelgő limit elérésekor a félvezető gyártási technológiájának számítástechnikai eszközök. Méretének csökkentése az integrált áramköri elemek, hogy 80-120 nm vezet számos kapcsolatos problémák a fizikai természetét félvezető nanorészecskék. Először is, a adalék anyag koncentrációját a félvezető chip elemek nem tekinthető azonosnak a teljes térfogatban. Másodszor, jelentősen növeli a valószínűségét alagút elektron szivárgás (más szóval, kör) az alkatrészek között, az integrált áramkör. Mindezek következményeként a két tényező növekszik a hibás chipek és a törékeny működésük (és ezáltal a költségek félvezető termékek).
Látva az ilyen irigylésre méltó kilátások, sok jól ismert kutatóintézetek és vállalatok (köztük olyan szörnyek, mint a Massachusetts Institute of Technology, Sandia Laboratórium, az IBM, University of Oxford) keresik az új elvek, új fizikai alapot teremt hatékonyabb, mint a félvezető „számológépek” . És nincs garancia arra, hogy az új eszközök jönnek cserélni számítógépek futó villamos energia, lesz még távolról hasonlítanak elődeik.
Az egyik alternatíva, hogy a modern félvezető technológia a jövőben válhat az úgynevezett biológiai számítógépek, vagy biocomputers. Biocomputers képviseli hibrid információs technológia és a biokémia. A kutatók a különböző tudományterületek (biológia, fizika, kémia, genetika, számítástechnika) próbálják használni a valódi biológiai eljárások létrehozása a mesterséges számítási rendszereket. Számos alapvetően különböző típusú biológiai számítógépek alapuló különböző biológiai folyamatok: a mesterséges neurális áramkörök, evolúciós programozás, a genetikus algoritmusok, a DNS-számítógépek és mobil számítógépek. Az első két kezdték vizsgálni a korai 40-es, de eddig ezek a vizsgálatok, hogy mi tényleg működik nem sikerült. Az utolsó három alapuló technikák géntechnológia sokkal nagyobb kilátások, de a munkát ezeken a területeken kezdődött csak öt évvel ezelőtt (különösen fejlett ebben a kérdésben MIT, Berkeley Laboratory, Rockefeller laboratóriuma és a University of Texas).
Az első lézeres (axiálisan a hidrogél minta) beindít egy fotokémiai reakciót egy molekulában és írja információkat. A második merőlegesen olvas rögzített információ bakteroirodopsina molekulák jelen vannak a hangerőt a hidrogél.
Az elv a DNS számítógép memória eszközt alapul soros kapcsolása a négy nukleotid (a fő építőkövei DNS-lánc). Három nukleotid beépítésével bármilyen sorrendben alkotnak egy elemi tárolócella - kodon, amely a gyógyszerrészecskék DNS-lánc. A fő nehézséget a fejlesztés DNS-alapú számítógép csatlakozik a magatartása választási odnokodonnyh reakciók (kölcsönhatások) a DNS-láncban. A fejlődés azonban már ebben az irányban. Már van kísérleti berendezések működését az egyik október 20 kodonok vagy DNS-molekulák. Egy másik probléma az önálló szerelési DNS, ami a veszteséget az információ. A leküzdeni a sejtbe specifikus inhibitorok - anyagok megakadályozzák öntérhálósító kémiai reakció.
Egy másik ígéretes irány csere félvezető számítógépek az, hogy olyan celluláris (bakteriális) számítógépek. Ezek önszerveződő különböző kolónia „intelligens” mikroorganizmusok (nagyon hasonló a méhek, amely rendezi rendezett hierarchikus szerkezet a zseb). Ie Nagyjából elmondható, hogy egy pohár baktériumok és egy számítógép. Ezek a számítógépek nagyon olcsón előállítható. Nem kell az ilyen steril légkör, gyártásához félvezetők. És ha egyszer a programozott sejt gyorsan növekszik egy millió ugyanezen sejtek azonos programmal.
A rendszer segítségével a sejt számítógépek lehetőség lesz közvetlen kapcsolat az információs technológia és a biotechnológia. Fogják kezelni a kémiai (biokémiai) növény, akkor érted sör programozott, hogy szabályozzák a biológiai folyamatok a test belsejében (például inzulint termelni). Cell biocomputers átadhatja számítások alapján a kémiai.
A fő probléma, amellyel az alkotók celluláris bio-számítógépek, - a szervezet a sejtek egyetlen operációs rendszer. A mai napig a gyakorlati eredmények terén sejt számítógépek hasonlítanak elérte a 20-as évek terén a félvezető és a vákuum-cső számítógépek. Most Artificial Intelligence Laboratory, a Massachusetts Institute of Technology létrehozott egy sejt, amely képes tárolni a genetikai szinten 1 bit információt. Is kifejlesztett technológia letölteni a személyazonosságát szomszédai baktériumok, és így velük rendezett szerkezet és végrehajtja egy sor párhuzamos műveleteket.
Amint világossá vált Kedves olvasók, a teremtés bio-számítógépek nagyon ígéretes, de nagyon nehéz. Bár senki sem tudja megmondani, hogy mi konkrét fizikai elv helyére félvezető technológia (biocomputers, kvantum számítógépek, optikai számítógépek, vagy valami mást). De a kutatások terén a bio-számítógépek továbbra is folytatódik, hiszen az eredmények nemcsak azért fontos, hogy hozzanak létre a bio-számítógépek, hanem az egész biokémia általában.