Velassaru
03.03.2016, 02:23
Международная группа ученых из США, Голландии, Швеции и Германии снова объявила
о создании «живого и дышащего» биологического суперкомпьютера.
Специалисты, возглавляемые руководителем отдела Биоинженерии университета МакГилла профессором Дэном Николау, опубликовали 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. Об этом сообщает Science News.
Еще в прошлом году исследователи из Университета Колумбии заявили о том, что они создали первый в мире микрочип, который питают молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Эти молекулы принято считать универсальным источником энергии для всех биохимических процессов. Соответственно, микрочип выполняет функцию «живого» электронного прибора, в котором молекулы АТФ в созданной жировой мембране трансформируют энергию в электрический ток, что в свою очередь дает питание микросхемам.
Авторы новой работы по созданию биокомпьютера утверждают, что им удалось создать успешно функционирующий опытный образец, значительно отличающийся от существовавших прототипов. Главное преимущество — небольшой размер. Его процессор — всего 1,5 сантиметра.
Кроме того, за счет использования белков, существующих во всех видах живых клеток, биологический суперкомпьютер требует для работы совсем крошечное количество энергии по сравнению с энергетическими «коллегами».
Авторы считают, что их разработка является первым шагом на пути к эре «дышащих» суперкомпьютеров, работающих на основе живых клеток. Со временем это поможет уменьшить как объем потребляемой энергии, так и размер компьютера, значительно повысив производительность.
«Нам удалось создать очень сложную биологическую сеть и разместить ее на чипе с маленькой площадью», — заявил профессор Николау.
Схема, созданная учеными, походит на миниатюрную карту автомобильных дорог большого города с оживленным движением, только вместо автомобилей по крошечным каналам чипа двигаются молекулы различных белков.
Ученые из Лундского университета в Швеции отмечают, что максимально эффективной областью применения биокомпьютера, работающего на протеине, станут криптография и «математическая оптимизация», так как, в отличие от традиционных компьютеров, биокомпьютеры выполняют операции не последовательно, а параллельно, многократно ускоряя решение задачи. Они отмечают, что для выполнения одной вычислительной операции «живые» элементы потребляют менее одного процента энергии, необходимой обычному транзистору.
«Нам потребуется развить наши идеи дальше и сделать это все более практичным — путем использования различных биоагентов, к примеру, — рассказал 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».
Белковые биокомпьютеры пока ограничены в своих возможностях, но ученые утверждают, что достижение универсальности вполне реально.
о создании «живого и дышащего» биологического суперкомпьютера.
Специалисты, возглавляемые руководителем отдела Биоинженерии университета МакГилла профессором Дэном Николау, опубликовали 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. Об этом сообщает Science News.
Еще в прошлом году исследователи из Университета Колумбии заявили о том, что они создали первый в мире микрочип, который питают молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Эти молекулы принято считать универсальным источником энергии для всех биохимических процессов. Соответственно, микрочип выполняет функцию «живого» электронного прибора, в котором молекулы АТФ в созданной жировой мембране трансформируют энергию в электрический ток, что в свою очередь дает питание микросхемам.
Авторы новой работы по созданию биокомпьютера утверждают, что им удалось создать успешно функционирующий опытный образец, значительно отличающийся от существовавших прототипов. Главное преимущество — небольшой размер. Его процессор — всего 1,5 сантиметра.
Кроме того, за счет использования белков, существующих во всех видах живых клеток, биологический суперкомпьютер требует для работы совсем крошечное количество энергии по сравнению с энергетическими «коллегами».
Авторы считают, что их разработка является первым шагом на пути к эре «дышащих» суперкомпьютеров, работающих на основе живых клеток. Со временем это поможет уменьшить как объем потребляемой энергии, так и размер компьютера, значительно повысив производительность.
«Нам удалось создать очень сложную биологическую сеть и разместить ее на чипе с маленькой площадью», — заявил профессор Николау.
Схема, созданная учеными, походит на миниатюрную карту автомобильных дорог большого города с оживленным движением, только вместо автомобилей по крошечным каналам чипа двигаются молекулы различных белков.
Ученые из Лундского университета в Швеции отмечают, что максимально эффективной областью применения биокомпьютера, работающего на протеине, станут криптография и «математическая оптимизация», так как, в отличие от традиционных компьютеров, биокомпьютеры выполняют операции не последовательно, а параллельно, многократно ускоряя решение задачи. Они отмечают, что для выполнения одной вычислительной операции «живые» элементы потребляют менее одного процента энергии, необходимой обычному транзистору.
«Нам потребуется развить наши идеи дальше и сделать это все более практичным — путем использования различных биоагентов, к примеру, — рассказал 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».
Белковые биокомпьютеры пока ограничены в своих возможностях, но ученые утверждают, что достижение универсальности вполне реально.