• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Биокомпьютеры сегодня

Биокомпьютеры сегодня
Сегодня уже доказана теоретическая возможность построения ДНК-компьютеров, проведены и первые успешные эксперименты. Так, в 1999 г. была решена «задача коммивояжера» для семи городов (несколько сотен вариантов), хотя процент ошибок при этом был немалым. Несколькими годами позже удалось создать ДНК- компьютер, способный отвечать только на вопрос «да» или «нет», и доля правильных решений составила 99,8%.
В последнее время получило развитие еще одно важное направление исследований, связанное с использованием вычислительных способностей живых организмов. Человеческий мозг, например, содержит десятки миллиардов нейронов, объединенных в единую сеть. Для сравнения отметим: число элементов современной кремниевой интегральной схемы с линиями шириной 0,5 мкм эквивалентно лишь нескольким десяткам нейронов. Таким образом, современная электроника по своим функциональным возможностям отстает от человеческого мозга почти на 10 порядков. В этой связи понятно, какие потенциальные возможности предстоит еще реализовать.

Одна из основных задач биокомпьютерных исследований - создание живых организмов, генетически программируемых для решений прикладных задач. При ее решении уже получены первые результаты: эксперимент, проведенный в Институте Макса Планка в Германии, доказал реальную возможность построения гибридных нейронно-кремниевых цепей (рис. 2.14). Нейроны удерживаются на поверхности кремниевой микросхемы полиимидными опорами. Клетки культивируются до тех пор, пока из них не образуется связанная нейронная сеть. Под каждой клеткой находится транзистор, который может ее стимулировать посредством передаваемого сигнала. Этот же сигнал передается по нейронам другим клеткам, которые в свою очередь изменяют состояние находящихся под ними транзисторов. Таким образом, сигнал от одного транзистора к другому передается не напрямую, а по нейронной сети. Для построения такой сети использовались нервные клетки и нейроны улитки в сочетании с традиционными кремниевыми транзисторами.

Предполагается, что в будущем колонии живых клеток найдут применение для программирования вполне определенных изменений в их среде и отработки соответствующих функций и действий. Например, находясь в организме человека, они смогут определить наличие яда и автоматически начать выработку противоядия. Клетки организма в комбинации с компьютерными микросхемами могут использоваться в качестве внешних сенсоров.

Вне всякого сомнения, рассмотренные идеи весьма интересны, и только дальнейшие экспериментальные исследования покажут, какие из них найдут реальное практическое воплощение.



Мультимедийная среда

В 90-е годы XX в. на базе персональных компьютеров созданы мультимедийные системы. Мультимедиа - это объединение нескольких...

читать далее

Понятие литографии

Современная технология интегральных схем включает следующие операции. Вначале верхний слой кремниевой пластины...

читать далее

Попытки создания квантового компьютера

Основные проблемы создания квантового компьютера вытекают из его природы: чтобы решить какую-либо задачу, необходимо...

читать далее