Воскресенье 11 мая 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Технологии» Жидкий компьютер, сделанный из ДНК, состоит из миллиардов схем


Жидкий компьютер, сделанный из ДНК, состоит из миллиардов схем

Пятница, 15 Сентября 2023 11:34

На протяжении веков дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) служила своего рода руководством по жизни, предоставляя не просто шаблоны для огромного множества химических структур, но и средства управления их производством.

 

В последние годы инженеры исследовали новую роль уникальных возможностей молекулы в качестве основы для биологического компьютера. Тем не менее, несмотря на то, что с момента создания первого прототипа прошло 30 лет, большинству ДНК-компьютеров с трудом удается обрабатывать больше, чем несколько адаптированных алгоритмов.

 

Группа исследователей из Китая разработала интегральную схему ДНК (DIC), имеющую гораздо более общее назначение. Ворота их жидкостного компьютера могут образовывать ошеломляющие 100 миллиардов цепей, демонстрируя свою универсальность: каждая из них способна запускать свою собственную программу. Исследование опубликовано в журнале Nature.

 

ДНК-вычисления обладают потенциалом для создания машин, которые обеспечат значительный скачок в скорости и мощности, и – как и в случае с квантовыми вычислениями – существуют различные подходы, которые можно использовать. Здесь ученые хотели создать что-то более адаптируемое, чем предыдущие попытки, с более широким спектром потенциальных применений.

 

«Программируемость и масштабируемость представляют собой два важнейших фактора в достижении вычислений общего назначения», — пишут исследователи в своей опубликованной статье. «Программируемость позволяет специфицировать устройство для выполнения различных алгоритмов, тогда как масштабируемость позволяет выполнять растущий объем работы путем добавления ресурсов в систему».

 

Чтобы работать над этим, команда сосредоточилась на том, что они назвали программируемыми вентильными матрицами на основе ДНК, или DPGA: короткие сегменты ДНК, скрепленные вместе для создания более крупных структур, которые затем можно было встроить в интегральные схемы различных комбинаций.

 

Эти DPGA были созданы путем смешивания цепей ДНК с буферной жидкостью в пробирках с использованием химических реакций для создания прикреплений и комбинаций, необходимых для создания DIC, к которым стремились исследователи.

 

Также требовалось некоторое детальное моделирование, чтобы понять, как управлять входными и выходными сигналами и выполнять логические функции, как на стандартном компьютере. Более крупные схемы, слишком большие для одного DPGA, были разобраны на составные части для сборки.

 

Например, в ходе своих экспериментов ученые смогли создать схемы для решения квадратных уравнений и извлечения квадратных корней. В дальнейшем эти системы можно будет адаптировать для таких целей, как диагностика заболеваний, говорят исследователи.

 

Более того, экспериментальные системы мало что показали в плане затухания сигнала или постепенной потери силы сигнала по мере его распространения. Это еще одна ключевая часть возможности создания ДНК-компьютеров, способных масштабироваться и адаптироваться.

 

Мы еще далеки от реализации всего потенциала вычислений на ДНК, но за последние несколько лет ученые сделали значительные шаги вперед в модификации этой биологической формы хранения данных для использования ее для обычных вычислительных задач.

 

«Возможность интегрировать крупномасштабные сети DPGA без видимого затухания сигнала знаменует собой ключевой шаг на пути к вычислениям ДНК общего назначения», — пишут исследователи.

 
 

 
Николаева Мария Опубликовано в Технологии   Теги Новости
Читайте также
10 000 выстрелов без сбоев: китайское микроволновое оружие нового поколения 10 000 выстрелов без сбоев: китайское микроволновое оружие нового поколения Китайские учёные успешно завершили серию испытаний инновационного микроволнового оружия, которое превосходит существующие аналоги по компактности и долговечности. Испытания, проведённые в Северо-западном институте ядерных технологий, подтвердили способность нового устройства произвести более…
Учёные из Швейцарии тайно использовали ИИ для манипуляции пользователями Reddit Учёные из Швейцарии тайно использовали ИИ для манипуляции пользователями Reddit Учёные из Цюрихского университета оказались в центре скандала после того, как стало известно об их эксперименте по незаметной манипуляции пользователями Reddit с помощью искусственного интеллекта. Об этом сообщает издание Decrypt,…
В России разработали программу для раннего обнаружения шести видов рака В России разработали программу для раннего обнаружения шести видов рака Российские специалисты из Сеченовского университета завершили работу над программным обеспечением «Онкопро», предназначенным для ранней диагностики рака. Об этом сообщает издание «Известия» со ссылкой на представителей университета. «Онкопро» — это цифровой…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Выступление президента Путина перед журналистами. Полный текст заявления Выступление президента Путина перед журналистами. Полный текст заявления Президент России Владимир Путин выступил с заявлением для представителей средств массовой информации, в котором подвел итоги работы 7-10 мая после праздничных мероприятий, посвященных 80-летию Победы. ТАСС публикует полный текст выступления…
Гладков: за сутки ВСУ выпустили более 100 боеприпасов по Белгородской области  Гладков: за сутки ВСУ выпустили более 100 боеприпасов по Белгородской области  Вооруженные силы Украины с помощью 102 боеприпасов и 66 беспилотных летательных аппаратов нанесли удары по населенным пунктам Белгородской области за прошедшие сутки. Об этом сообщил в Telegram-канале губернатор региона Вячеслав…
Макрон назвал «неприемлемым» для Киева предложение России о переговорах Макрон назвал «неприемлемым» для Киева предложение России о переговорах Президент Франции Эмманюэль Макрон считает, что выдвинутое его российским коллегой Владимиром Путиным предложение о начале переговоров с украинской стороной без предварительных условий "недостаточно" и "неприемлемо" для Киева. Такое мнение он…
Тема дня
Почему Иран разозлился из-за подарка США арабам Почему Иран разозлился из-за подарка США арабам

Соединенные Штаты собираются сделать большой географический подарок своим арабским союзникам – переи...

Фото
В Западной Сибири обнаружены радионуклиды с ядерных испытаний В Западной Сибири обнаружены радионуклиды с ядерных испытаний

Учеными из лаборатории геохимии радиоактивных элементов и экогеохимии Института геологии и минералог...

Опрос

Какова, по вашему мнению, вероятность заключения мирного соглашения по украинскому кризису в 2025 году?

 

Анекдот дня

В детстве я мечтала о суперспособностях. Моя мечта сбылась и теперь я чувствую магнитные бури, заморозки и любые капризы природы.

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".