|  | 29 февраля 2016 | Информационные технологии

Ученые делают первые шаги к созданию "живого и дышащего" биологического суперкомпьютера

Канал биологического компьютера


Аденозинтрифосфат (Adenosine triphosphate, ATP) - это химическое соединение, которое обеспечивает энергией все клетки тел живых существ. Кроме этого, данное вещество может стать тем, что будет обеспечивать функционирование будущих "полуживых" биологических суперкомпьютеров. Именно этим направлением занимается международная группа ученых, возглавляемая профессором Дэном Николау (Prof. Dan Nicolau), руководителем отдела Биоинженерии университета МакГилла. Недавно эта группа опубликовала статью, в которой описывается модель архитектуры биологического компьютера, который способен обрабатывать информацию при помощи множества независимых потоков точно так же, как это делается в недрах больших современных суперкомпьютеров.

Исключением является то, что созданный учеными прототип биологического суперкомпьютера имеет размеры, меньше размеров процессора обычного компьютера. А за счет использования белков, существующих во всех видах живых клеток, биологический суперкомпьютер требует для работы совсем крошечное количество энергии по сравнению с энергетическими "аппетитами" не только супер-, но и обычных компьютеров.

"Нам удалось создать очень сложную биологическую сеть и разместить ее на чипе с маленькой площадью" - рассказывает профессор Николау. Он начал работу в данном направлении вместе с его сыном более десятилетия назад. После первых успешных продвижений, около семи лет назад, к его группе присоединились ученые из Германии, Швеции и Нидерландов.

Опытный образец биологического суперкомпьютера, созданный отцом и сыном Николау, появился на свет благодаря комбинации методов геометрического моделирования и некоторых ноу-хау в области био- и нанотехнологий. Все это является лишь первым шагом, который, тем не менее, демонстрирует реальные принципы работы биосуперкомпьютеров. Схема, созданная учеными, походит на миниатюрную карту автомобильных дорог большого города с оживленным движением. Подобно тому, как по городским дорогам передвигаются легковые и грузовые автомобили различных марок и с различными типами двигателей, потребляющими перевозимое ими самими топливо, по крошечным каналам чипа двигаются молекулы различных белков.

В случае биологического компьютера карта городских улиц "втиснута" на квадратный чип, размером в 1.5 сантиметра. А топливом, которое используется для движения молекул по каналам чипа, является именно аденозинтрифосфат. Поскольку всеми процессами на чипе управляют так называемые биологические агенты, он вообще не нагревается во время работы.

Используя технологии параллельных вычислений, реализованные за счет движения молекул определенных белков, прототип биологического суперкомпьютера уже может производить решение весьма и весьма сложных классических вычислительных задач. Тем не менее, исследователи признают, что у них имеется еще масса работы и нерешенных проблем, прежде чем подобные биотехнологии можно будет использовать при создании больших и мощных биологических суперкомпьютеров.

"Теперь, когда в нашем распоряжении имеется и прототип и подробная математическая модель биологического компьютера, нам потребуется развить наши идеи дальше и сделать это все более практичным, путем использования различных биоагентов, к примеру" - рассказывает профессор Николау, - "Сейчас очень трудно назвать даже ориентировочные сроки, когда же это все может стать реальностью. Нам предстоит еще решить массу проблем, самой главной из которых является сопряжение биологического суперкомпьютера с обычным компьютером для создания гибридной вычислительной системы".




Ключевые слова:
Биологический, Компьютер, Параллельные, Вычисления, Прототип, Молекула, Движение, Белок

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Разработана технология получения ракетного биотоплива
  • Молекулярные ДНК-транзисторы - основа будущих биокомпьютеров
  • Iridis-Pi - самый маленький суперкомпьютер, созданный на базе миникомпьютер ...
  • Создан первый биологический компьютер, способный обрабатывать изображения.
  • Первый молекулярный компьютер, собранный из 74 цепочек ДНК, уже извлекает к ...




  • 29 февраля 2016 08:33
    #1 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 523
    Ох каким он капризным будет... Перегрел, слишком охладил... Все это будет влиять не только на продуктивность работы но и вообще на возможность таких вычислений. Всем ведь известно, что у каждой химической реакции есть температурные рамки. Хоть процессор выйдет и маленьким, по заверениям теоретиков, но придется вокруг него сооружать "сферу" с поддерживаемыми постоянными условиями.
        
    29 февраля 2016 08:50
    #2 Написал: musgati

    Публикаций: 0
    Комментариев: 51
    bundzmm,зачем создавать искусственный климат вокруг? комнатная температура, комфортная для людей оптимальна и для такого компьютера. Ведь сам подобный компьютер не нагревается, зачем его охлаждать или подогревать??
        
    29 февраля 2016 09:14
    #3 Написал: dymbo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 20
    Я всегда думал, зачем роботам (фантастическим) убивать людей. Теперь ясно – они нас сожрут...
        
    29 февраля 2016 12:58
    #4 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 523
    musgati,
    А компьютеры всегда работают при комнатной температуре? А как насчет жарких стран и крайнего севера?
        
    29 февраля 2016 22:12
    #5 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1020
    А вы вот все не думали, что, в конечном итоге, вот такой компьютер очутится в нутре человека - там вам и питание регулярное и температурный режим стабильный. Ведь, спрашивается, зачем вообще делать комп биологическим, как не для внедрения и полной совместимости с телом человека, ну или животного?


    --------------------
        
    1 марта 2016 00:26
    #6 Написал: interim

    Публикаций: 0
    Комментариев: 218
    Цитата: beany85
    А вы вот все не думали, что, в конечном итоге, вот такой компьютер очутится в нутре человека


    а зачем снаружи-то? не подумали, что сами люди могут стать элементной базой суперинтеллектуального вычислительного устройства. т.е. нормальные живые люди - как в данном случае пока некие простенькие живые биологические структуры.

    кстати, вряд ли кого сильно удивит, если система на основе даже простого биологического компьютера будет демонстрировать свойства ИИ. ну, а если соответствующая экспертная надстройка будет использовать и координировать интеллектуальный труд многих людей, то можем получить Сверхразумную систему..


    --------------------
        
    1 марта 2016 04:01
    #7 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 780
    dymbo, =) потешно +100

    но эта эра наступит уже после фотронных компьютеров.


    --------------------
        
    3 марта 2016 14:10
    #8 Написал: Dragoonlog

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Всегда был сторонником теории, что мы все и так уже биороботы, и именно из за изменчивости среды и ради улучшенной адаптации имеем много чего "лишнего", типа огромных размеров строения, разности материала, начинки, ради самоохлаждения и самообогревания, всё это требует высокого значения энергии, которую опять же мы можем получать из различных источников, будь то сыроедение или мясоедение, нужно исполнить задачи определённого характера в определённых условиях, скажем, под землёй, запасись определёнными витаминами для лучшей кооперации ресурсов, и на нас, точно так же, как в жанре фантастике, действуют наподобие трёх законов робототехники, биологический робот человек - никогда не должен помнить чёткий смысл бытия и в приоритетах его задач должно быть добывание ресурсов и улучшения средств добычи, но никак не их использования и тем более без приоритета на гармоничное существование всего вокруг и нас в том числе, думаю, что нам так же, дали не все органы чувств, и мы как черви, без "глаз и ушей" вокруг червей есть свет и есть звук, но они никогда не увидят и не услышат их, возможно так же от нас окончательно скрыто нечто подобное.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.