'

Биокомпьютеры (DNA (DeoxyriboNucleic Acid) computing)

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Биокомпьютеры (DNA (DeoxyriboNucleic Acid) computing)


Слайд 1

Слева - НЖМД объёмом 44 Мб 1980-х годов выпуска, и (справа) CompactFlash объёмом 2 Гб 2000-х годов выпуска. Всего-то прошло 20 лет, а технологии так быстро меняются. Интересно, что будет через 20 лет? Одним из направлений (на ряду с нанотехнологиями и квантовыми компьютерами) будет вычислительные устройства на основе ДНК.


Слайд 2

Что же такое биокомпьютер? Биокомпьютер — компьютер, который функционирует как живой организм или содержит биологические компоненты. В качестве вычислительных элементов используются белки и нуклеиновые кислоты (ДНК), реагирующие друг с другом


Слайд 3

Немного истории 1994 год – опыт Леонарда Адельмана: молекулы ДНК могут решать вычислительные задачи, которые трудоемки для традиционных компьютеров. С 1994 года начинается история ДНК-вычислений Подобие человека и машины: Вычисление математических выражений, Вычисление логических операции, Накопление данных ( числовых, текстовых, звуковых и художественно-графических) 1966 год - книга Дж. фон Неймана «Теория самовоспроизводящихся автоматов»


Слайд 4

Структура ДНК Основа ДНК - чередующиеся  фосфаты и дезоксирибоза (сахара) Двойная спираль ДНК «держится» на водородных связях между нуклеотидами. Состав нуклеотидов: пурины (аденин [A] и гуанин [G]) пиримидины (цитозин [C] и тимин [T])


Слайд 5

«Процесс вычислений» Общая конструкция вычислительного модуля, использующий библиотеки ДНК ферментов и субстратов


Слайд 6

Логические элементы на основе ДНК Американские исследователи попытались обойти эту проблему, сконструировав логические элементы на основе ДНК. Прежде всего, они создали элементы AND (и), OR (или) и XOR (исключающее или). Проблема: различная природа входящего и исходящего сигнала => невозможность объединения элементов друг с другом в сложную схему. На вход подаются фрагменты ДНК (около 24 нуклеотидов длиной); На выходе – олигонуклеотиды (тоже нуклеотиды)


Слайд 7

AND Ферментная логика –логика, основанная на ферментах ДНК (части молекулы ДНК)


Слайд 8

OR, XOR


Слайд 9

Логические схемы


Слайд 10

Последние достижения 2011 год – Эрик Уинфри и Лулу Цянь (Калифорнийский технологический институт) – наиболее продвинутый на сегодняшний день ДНК-компьютер Задача: Извлечение квадратного корня и округление ответа до ближайшего целого Результат вычислений: цвета пробирок (из-за флуоресценции), которые преобразуются в бинарный код Определение квадратного корня – лишь одна из возможных задач


Слайд 11

ДНК-оригами Технология получения сложных двумерных структур из молекул ДНК (Калифорнийский технологический институт, США). Технология получила название ДНК-оригами


Слайд 12

P.S. Создание микросхем, имитирующих сигналы и обмен веществ в клетках Исследователи обратились к полузабытой аналоговой электронике. С её помощью экспериментаторы смоделировали два типа взаимодействий между белками и ДНК. Результат: Успешно смоделированы белковые процессы , происходящие внутри клетки Используются все возможные состояния транзисторов


Слайд 13

Очень полезные источники http://www.nature.com (забугорский) http://www.membrana.ru http://www.nanonewsnet.ru (наш, по сути переведенный и сокращенный вариант 1-го источника, даже ссылки туда есть) https://www.google.com (лол)


Слайд 14

КОНЕЦ


×

HTML:





Ссылка: