التي تم إنشاؤها على الكمبيوتر على أساس الحمض النووي الذي وأخيرا يمكن برمجتها
Source:ويعتقد أن الحمض النووي سوف ينقذنا من أجهزة الكمبيوتر. بفضل التقدم في استبدال السيليكون الترانزستورات, أجهزة الكمبيوتر على أساس الحمض النووي وعد أن توفر لنا ضخمة الحوسبة المتوازية العمارة من المستحيل في الوقت الحاضر. ولكن هنا هو الصيد: الجزيئي الدوائر التي تم إنشاؤها قبل اليوم لم يكن المرونة. اليوم, استخدام الحمض النووي الحوسبة هو نفس "إنشاء كمبيوتر جديد من الأجهزة الجديدة لتشغيل برنامج واحد فقط," يقول ديفيد دوتي.
دوتي ، أستاذ ، جامعة كاليفورنيا في ديفيس ، زملائه قررت لمعرفة ما سيستغرق إنشاء الحمض النووي الكمبيوتر التي فعلا يمكن برمجتها.
الكمبيوتر من الحمض النووي
في مقالة نشرت هذا الأسبوع في مجلة الطبيعة ، دوتي وزملاؤه في جامعة كاليفورنيا و جامعة ماينوث وقد أثبتت ذلك تماما. أنها أظهرت أنه من الممكن استخدام بسيطة تؤدي إلى جعل نفس مجموعة أساسية من جزيئات DNA على تنفيذ العديد من خوارزميات مختلفة. على الرغم من أن هذه الدراسة لا تزال استكشافية في الطبيعة, في المستقبل يمكن أن تستخدم لإعادة البرمجة والخوارزميات الجزيئية برمجة الحمض النووي الروبوتات التي نجحت في تسليم الأدوية إلى الخلايا السرطانية.
"هذا هو واحد من أهم الأعمال في هذا المجال" يقول تورستن-لارس شميت أستاذ التجريبية الفيزياء الحيوية في جامعة ولاية كينت الذي لم يشارك في الدراسة. "في وقت سابق كان حسابي التجميع الذاتي ، ولكن ليس إلى هذه الدرجة من التعقيد".
في أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية مثل حقيقة أن كنت تستخدم لقراءة هذه المادة ، بت ثنائي وحدات المعلومات التي تخبر الكمبيوتر ما يجب القيام به. وهي تمثل مادية منفصلة الدولة من الأجهزة الأساسية ، عادة ما تكون في شكل من وجود أو عدم وجود التيار الكهربائي. هذه القطع — أو حتى الإشارة الكهربائية التي تنتقل عبر الدائرة تتكون من عناصر المنطق أن إجراء عملية على واحد أو أكثر من المدخلات بت إنتاج واحد بت الإخراج.
الجمع بين هذه اللبنات بسيطة مرة أخرى ومرة أخرى ، يمكن تشغيل أجهزة الكمبيوتر من المستغرب برنامج معقد. الفكرة وراء الحمض النووي القائم على الحوسبة هو استبدال الروابط الكيميائية إشارات كهربائية و الأحماض النووية — السيليكون ، وخلق البيولوجيا الجزيئية البرمجيات. وفقا إريك وينفري ، عالم الكمبيوتر من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا و المؤلف المشارك في العمل ، الجزيئية استخدام خوارزميات الطبيعية القدرة على معالجة المعلومات ، مخيط في الحمض النووي, ولكن بدلا من ذلك أن تعطي السيطرة على الطبيعة "عملية النمو تسيطر عليها أجهزة الكمبيوتر".
على مدى السنوات ال 20 الماضية في العديد من التجارب ، كنا الجزيئية خوارزميات أشياء مثل تيك تاك تو أو الجمعية من مختلف الأشكال. في كل من هذه الحالات ، تسلسل الحمض النووي أن تكون مصممة بعناية لإنشاء خوارزمية معينة من شأنها أن تولد بنية الحمض النووي. ما هو مختلف في هذه الحالة هو حقيقة أن الباحثين قد وضعت في نفس الكامنة شظايا الحمض النووي يمكن أن تكون متسلسلة لخلق تماما خوارزميات مختلفة وبالتالي يمكن أن تكون مصنوعة من مختلف المنتجات النهائية.
وتبدأ هذه العملية مع الحمض النووي اوريغامي, طريقة طي قطعة طويلة من الحمض النووي إلى الشكل المطلوب. هذا تدحرجت متابعة قطعة من الحمض النووي بمثابة "led" (البذور والبذور) الذي يدير حسابي أنابيب مثل على سلسلة مغموسة في الماء المحلى تدريجيا ينمو الكرمل. البذور يبقى في حد ذاته بغض النظر عن خوارزمية يتم إجراء تغييرات فقط في عدد قليل تسلسل لكل تجربة جديدة.
مرة واحدة خلقت العلماء البذور ، وأضاف أنهم في حل من 100 آخرين خيوط من الحمض النووي الحمض النووي. هذه الشظايا ، كل منها يتكون من ترتيب فريد 42 من النووي القواعد (الأربعة الأساسية للجزيئات البيولوجية التي تشكل الحمض النووي) مأخوذة من مجموعة كبيرة من 355 شظايا من الحمض النووي التي تم إنشاؤها من قبل العلماء. إلى خلق آخر خوارزمية العلماء إلى اختيار مجموعة مختلفة ابتداء من شظايا. الجزيئية الخوارزمية التي تشمل المشي العشوائي يتطلب مجموعة مختلفة من شظايا الحمض النووي أن يستخدم خوارزمية حساب. لأن هذه شظايا الحمض النووي وانضم في عملية التجميع ، فإنها تشكل الدائرة التي تطبق مختارة الجزيئية الخوارزمية على المدخلات بت التي تقدمها led.
باستخدام هذا النظام ، قد خلقت العلماء 21 خوارزمية مختلفة ، والتي يمكن أن تؤدي المهام مثل الاعتراف متعددة من ثلاثة ، واختيار قائد الجيل أنماط رصيده الى 63. كل هذه الخوارزميات تم تنفيذها باستخدام تركيبات مختلفة من نفس 355 شظايا الحمض النووي.
بالطبع ، إلى كتابة التعليمات البرمجية عن طريق إعادة من شظايا الحمض النووي في أنبوب اختبار في حين أنه لا بيد أن الفكرة كلها هو نموذج المستقبل التكرار مرنة أجهزة الكمبيوتر على أساس الحمض النووي. إذا دوتي, وينفري والغابات الحصول على طريقهم ، الجزيئية المبرمجين من غدا حتى لا نفكر في الميكانيكا الحيوية الكامنة برامجها ، كما المبرمجين الحديثة لا يجب أن نفهم الفيزياء الترانزستورات لكتابة البرامج الجيدة.
إمكانية استخدام هذه نانو النطاق الجمعية تقنية الخيال ، ولكن هذه التوقعات تستند لدينا محدودة نسبيا فهم النانوالعالم. آلان تورنج لم يكن قادرا على التنبؤ ظهور الإنترنت ، ولذلك قد يكون غير مفهوم تطبيق الجزيئية والمعلوماتية.
ما سوف تكون قادرة على الجزيئية أجهزة الكمبيوتر ؟ قل لنا .
المزيد
هل من الممكن الرقمية الخلود سواء كان
عندما يصبح الرجل الخالد من خلال التقنيات الرقمية. أنا لا أصدق ذلك. و أنت ؟ في عام 2016 ، الابنة الصغرى جانغ جي-sen هذا مات من الأمراض المرتبطة بالدم. ولكن في شباط / فبراير ، كانت الأم لم شملها مع ابنتها في الواقع الافتراضي. خبراء غرار النسخة الإلكتر...
لماذا سوء الجلوس الطويل على الكمبيوتر و كيفية اصلاحها
لقد أجريت مؤخرا دراسة صغيرة بين الأصدقاء والمعارف حول كيفية تقييم فعاليتها عند العمل عن بعد. أنا أعرف الجميع تقريبا — الآن العمل من المنزل مع الكمبيوتر و الهاتف. وكما اتضح ، حتى أولئك الذين سبق أن ذهب إلى المدن و البلدان و التفاوض مع العملاء &#...
حدودي العمارة: أن الذكاء الاصطناعي إلى تصميم المدن ؟
عندما كنت تفكر في المستقبل ، ما صور تنشأ أمام عينيك ؟ كعاشق من الرجعية مستقبلية – وهو النوع الذي يقوم على تمثيل الناس في الماضي عن المستقبل ، تخيلت دائما مدينة المستقبل بنيت المباني مثل على أغلفة المجلات 1950 المنشأ. نظرتي تغيرت عندما علمت عن النمط ا...
أخبار ذات صلة
الحواسيب الكمومية. لماذا منهم حتى الآن ، على الرغم من أنها بالفعل ؟
قبل خمسين عاما, الهواتف الذكية قد يبدو تماما السحرية أجهزة الكمبيوتر. كما الكلاسيكية كانت أجهزة الكمبيوتر لا يمكن تصورها تقريبا من الأجيال السابقة ، ونحن اليوم نواجه ولادة نوع جديد تماما من الحوسبة: شيء غامض أنه يمكن أن يسمى السحر...
IBM اخترع "قانون مور" على أجهزة الكمبيوتر الكم
IBM وقد اقترح استخدام مقياس "الكم الحجم" ، والتي من المتوقع أن يتضاعف كل عام و سيكون ما يعادل قانون مور ، الذي يحتفل به في الحوسبة التقليدية. وفقا لقانون مور أن عدد الترانزستورات على رقاقة ، وبالتالي كثافة مضاعفة عن كل سنتين. حتى ...
أسرع حاسوب عملاق في العالم حطم الرقم القياسي من الذكاء الاصطناعي
على الساحل الغربي من أميركا الشركة الأكثر قيمة في العالم تحاول أن تجعل الذكاء الاصطناعي أكثر ذكاء. Google و Facebook التباهي التجارب باستخدام المليارات من صور و الآلاف من المعالجات عالية الأداء. ولكن في نهاية العام الماضي ، المشرو...
الفيزيائيون احتساب الوقت من حالة تراكب من الجرافين المكدسة
إمكانية عملية استخدام أجهزة الكمبيوتر الكم خطوة واحدة بفضل الجرافين. خبراء من "معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" و زملائهم من المؤسسات البحثية الأخرى كانت قادرة على حساب الوقت من تراكب, التي قد تشمل المكدسة ، بنيت على أساس من الجرافين....
في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا المستخدمة فيروس البيولوجي من أجل تسريع جهاز الكمبيوتر الخاص بك
كلما الكمبيوتر (وأي جهاز إلكتروني آخر) بمعالجة البيانات ، هناك تأخير صغير, وهذا هو القول ، نقل المعلومات "من المعدات إلى آخر" (على سبيل المثال من الذاكرة المادية). أقوى مكونات أقل تأخير, لكنه لا يزال هناك. ولكن قريبا جدا النهج إلى...
جسيمات جديدة يمكن أن تفتح الطريق أمام أجهزة الكمبيوتر الضوئية
جميع الأجهزة الإلكترونية الحديثة تستخدم لنقل المعلومات من الإلكترونات. الآن على قدم وساق ، وتطوير الحواسيب الكمومية ، الذي يعتبره العديد من المستقبل استبدال الأجهزة التقليدية. ومع ذلك ، هناك أمر آخر لا يقل إثارة للاهتمام طريق التن...
كمبيوتر جديد من نوع العمارة من الدماغ يمكن أن تحسن أساليب معالجة البيانات
العلماء من IBM على تطوير كمبيوتر جديد العمارة التي سوف تكون أكثر ملاءمة للتعامل مع كميات متزايدة من البيانات القادمة من خوارزميات الذكاء الاصطناعي. يستمدون إلهامهم من الدماغ البشري ، تطوراتها بالفعل تتجاوز الى حد كبير أجهزة الكمبي...
شركة D-Wave أطلقت مفتوح مجانا منصة الحوسبة الكمومية
مع انتشار واسعة من أجهزة الكمبيوتر الكم يجب أن تنتج ثورة حقيقية في مجال علوم الكمبيوتر ، وتوفير ليس فقط قوة إضافية ولكن أيضا تحسين الأداء في مجال الأمن السيبراني. لدينا بالفعل أجهزة الكمبيوتر الكم ، ولكنها متاحة فقط إلى عمالقة مث...
رحلة إلى متحف أجهزة الكمبيوتر التي غيرت العالم
لسبب ما, أجهزة الكمبيوتر القديمة لا تصبح الكلاسيكية. عدد قليل من الناس على لهم نفس الاهتمام كما تحتوي على أثاث عتيق أو السيارات. ربما السبب أنها ليست مناسبة للاستخدام في العالم الحديث على الرغم من القدرة على العمل. لحسن الحظ, هناك...
إنتل العثور على 3 نقاط الضعف. أنها تسمح لك أن تسرق
اليوم أعلنت شركة إنتل ثلاثة نقاط ضعف جديدة من المعالجات. ووفقا الشركة الأمريكية أن هذه الثغرات يمكن استغلالها للوصول إلى بعض البيانات المخزنة في ذاكرة الحاسوب. تحت تهديد معالج Core Xeon. في الشركة قال التالية: لا توجد لدينا معلوم...
9-ال جيل إنتل وحدة المعالجة المركزية مع 8 النوى ستعرض 1 أكتوبر
كانت هناك شائعات بأن شركة إنتل 9 الجيل من المعالجات في تشرين الأول / أكتوبر. على الرغم من أن 10 نانومتر رقائق مدفع بحيرة الشركة تم تأجيله حتى عام 2019 ، تحديثات هذا العام سوف يكون على أساس تحسين القائمة 14 نانومتر. Wccftech يعلم أ...
قصة أول كمبيوتر ماكنتوش ، وهو مقر مايكروسوفت
ليس ببعيد تاريخ أول بطاقة الأعمال بيل غيتس وبول ألين ، والتي يتم تخزينها في قاعة المعرض من مقر مايكروسوفت متاحة للزيارة. في هذه الغرفة هناك شيء آخر جدير بالملاحظة – الأصلي أبل كمبيوتر ماكنتوش. هو أيضا لم يكن هناك عن طريق الصدفة. ف...
قصة أول بطاقة الأعمال بيل غيتس وبول ألين
مع كل شيء بدأ. مايكروسوفت بدأت مع اثنين من الأصدقاء الذين قرروا كتابة برنامج الحواسيب الصغيرة. أنها بدأت شركة وجعلت نفسي بطاقات الأعمال. اليوم هذه الأعمال البطاقات المخزنة في مقر مايكروسوفت في ريدموند. أخبر عن تاريخهم. أول بطاقة ...
مستخدمي أجهزة الكمبيوتر بدأت تهدد نشر الفيديو الشخصية والتاريخ المتصفح
مستخدمي الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم قد بدأت في تلقي رسائل البريد الإلكتروني من الفضيحة لابتزاز المال. اعتمادا على من أرسل الرسالة ، محتوياته قد تتغير. ومع ذلك ، زملائهم من رجال الأعمال من الداخل كان قادرا على استخراج السمات الم...
7 أجهزة الكمبيوتر المحمولة بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في شراء أفضل
إذا كنت ترغب في شراء أكثر كفاءة الكمبيوتر المحمول اليوم ، تحتاج إلى إلقاء نظرة على نموذج مع قسط تصميم المواد, عرض عالية الدقة, معالج و 16 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي. في هذه الحالة عليك اختيار ليست كبيرة جدا. هنا أجهزة الكمب...
سرق القراصنة الملفات من الجيش الأمريكي ، ولكن لا يمكن بيعها حتى 150 دولار
القراصنة قد تفكر في استخدام ضعف التوجيه للوصول إلى الملفات من الجيش الأمريكي. البيانات التي تم الحصول عليها حاول بيع على المنتدى على darknet, ولكن كان غير قادر على العثور على مشتر مهتم حتى تخفيض السعر الى 150 دولار. القراصنة حصلت...
سر "جيب" Surface من مايكروسوفت مع شاشة قابلة للطي
تعمل شركة Microsoft على غامض الجهاز الجديد من على سطح الأرض على الأقل بضع سنوات. الجهاز, التي يطلق عليها اسم "أندروميدا" مرارا تومض في براءات الاختراع ، تقارير المراجع في نظام التشغيل ، ينبغي أن تشمل التصميم مع العرض المزدوج. كما ...
أصغر كمبيوتر في العالم أصبح أصغر
عندما قال IBM في آذار / مارس التي خلقت أصغر كمبيوتر في العالم ، علماء من جامعة ميشيغان مع استياء رفع الحاجبين لأن IBM البطولة ينتمي إليها. الآن أصغر كمبيوتر في العالم ميشيغان الفريق مرة أخرى — فقط 0.3 ملم في العرض. بجانبه حبة الأر...
إنتل قد خلق العالم أصغر رقاقة الكم
بالفعل عمليا لا تزال الشكوك التي في المستقبل الحواسيب الكمومية ، إذا لا محل مألوفة لنا أجهزة الكمبيوتر ، ثم التأكيد بقوة وسوف الصحافة. النجاح في هذا المجال لدي الشركة في الآونة الأخيرة ، إنتل قد تمكنت من خلق العالم أصغر العامل الك...
في الولايات المتحدة ممثلة العملاق الأقوى في العالم
وزارة الطاقة في الولايات المتحدة قدم الأقوى في العالم العملاق, تحديد العنوان من الصينية صنواي TaihuLight. ذروة الأداء العملاق الأمريكي القمة بلغ 200 petaflops. (200 كوادريليون عملية حسابية في الثانية). هذا هو أكثر من ضعف الأداء من...
تعليقات (0)
هذه المادة قد لا تعليق أول