Поиск по этому блогу

четверг, 13 мая 2010 г.

Компьютеры переходят на биологическую основу

Отличная штука эти компьютеры. Но видимо мы плохо умеем с ними обращаться, или конструкция у них не та. Самые простые задачи, вроде нахождения лучшего пути из точки А в точку Б в динамически изменяемой обстановке, для компьютера трудноразрешимы. В то же время мозг обычного муравья решает подобные задачи ежесекундно.
Может стоит попробовать иную конструкцию компьютеров, органическую?

Искусственная молекулярная структура повторяет мозговую активность
Современные вычислительные устройства построены на базе статичных схем обработки информации, в то время как сеть нейронов в человеческом мозге представляет собой динамическую структуру, что позволяет решать задачи различной сложности параллельно. Международная группа ученых из Японии и Мичиганского Технологического университета создала первую в мире структуру на основе органического однослойного материала, "умственная" активность которой подобна активности головного мозга живых существ. «Молекулярный процессор» может решать задачи, основанные на алгоритмах, недоступных обычным компьютерам, такие как, например, предсказание стихийных бедствий или развитие эпидемий.
В подтверждение своих слов, авторы продемонстрировали как «процессор» воспроизводит два сложных молекулярных процесса, распространенных в природе: рассеивание тепла и развитие раковых клеток. Отличие новой разработки от обычного компьютера состоит в том, что все процессы происходят вживую, а не моделируются искусственно. В случае появления дефектов в структуре, «процессор» лечит сам себя, заменяя поврежденные ячейки, здоровыми. Кроме того, на данном этапе "процессор" имеет однослойное строение, что позволяет говорить о значительных перспективах масштабируемости и увеличения вычислительной мощности.
Ого! Такой процессор мало того что решает сложнейшие задачи, так ещё и сам "залечивает" дефекты. Это уже серьёзно. Ещё немного и можно будет создать искусственный интеллект. Или хотя-бы серьёзно подсобить натуральному.
Представляете себе компьютер вживлённый, или хотя-бы подключённый к мозгу? Просто мечта киберпанка. А вся проблема пока что в том, что тяжело создать вычислительную схему из кремния и металла, которая бы хорошо контактировала с живыми тканями. Но учёные ищут выход и из этого тупика
Создан биоэлектронный транзистор
Сотрудники Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса и Калифорнийского университета (США) сконструировали транзистор на базе углеродной нанотрубки, управляемый с помощью аденозинтрифосфата (АТФ) — универсального источника энергии для биохимических процессов, протекающих в живых системах.
Белки, находящиеся в контакте с нанотрубками, часто теряют свои свойства. Чтобы решить эту проблему, использовали липиды».
В липидном слое содержался фермент натрий-калиевая аденозинтрифосфатаза, который в присутствии АТФ выполняет функции переносчика ионов. «В каждом цикле он гидролизует молекулу АТФ и передаёт через мембрану в одном направлении три иона Na+, а в обратном — два иона К+. Накопление «дополнительных» ионов изменяет конфигурацию электрического поля у незащищенной области полупроводящей нанотрубки». Вместе с этим варьируется и её проводимость.
В опытах исследователи подавали напряжение на электроды и контролировали величину протекающего тока, используя раствор, содержащий АТФ, ионы кальция и натрия.
«Надеюсь, развитие технологии позволит создать удобные биоэлектронные интерфейсы, — формулирует задачу на будущее Александр Ной. — Мы нашли главное — способ включения биомолекул в электронные схемы, а число различных молекул, которые можно задействовать в экспериментах, огромно».
Виола Фогель отмечает, что подобные схемы, которые объединяют нанотрубки и протеины, могут стать важнейшими элементами вживляемых устройств, работающих не на батареях, а на биологическом «топливе».
Круто? Ещё пару достижений и вуаля - киберпанк у нас дома.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

зашарить