Budou stávající počítače v budoucnu nahrazeny DNA počítači?

15:16 | Ne Ro | 1 komentář / 1 nový

Jednou z výhod DNA je, že ji lze prakticky donekonečna obměňovat. Vědci nyní experimentálně ukázali způsob, jakým by biologické počítače mohly jednoho dne mnohem rychleji než počítače konvenční či dokonce kvantové vyřešit určitý problém.

Ilustrační obrázek
Foto: eLife the journal

K sestavení prvního fungujícího DNA počítače nicméně vede ještě dlouhá cesta. Systém založený na DNA by mohl (zatím bohužel jen teoreticky) vést ke vzniku zcela nového typu počítače, který by představoval to, čemu vědci říkají nedeterministický univerzální Turingův stroj. Turingův stroj je teoretický model počítače, popsaným matematikem Alanem Turingem v roce 1936.

Nedeterministický univerzální Turingův stroj (tj. DNA počítač) by měl vyřešit obtížné problémy daleko rychleji, než existující počítače. Pro zjednodušení si představme, že se počítač pokouší dostat do středu bludiště, přičemž při vstupu musí zvolit jednu ze dvou možností: buďto jít vpravo anebo vlevo. Konvenční počítač by zvolil jednu z nabízených cest, tu by prošel až do konce, a pakliže by se nakonec ukázala jakožto slepá, zvolil by si posléze druhou cestu.

Nedeterministický univerzální Turingův stroj by však hned od samého začátku souběžně šel prozkoumávat jak cestu levou, tak i pravou a pak by obdobným způsobem postupoval i v těch případech, kdyby se tyto cesty dál a dál dělily, dokud by nedosáhl cíle. Popisovaný stroj by tedy teoreticky vzato prozkoumával všechny možné cesty najednou, čímž by ušetřil čas. U konvenčních počítačů platí pravidlo, že čím obtížnější určitý problém je, tím déle času zabere jeho vyřešení, neboť počítač musí předtím provést větší počet dílčích kroků.

V případě nedeterministického univerzálního Turingova stroje by však vyřešení jednoduchého problému zabralo stejnou dobu jako vyřešení problému složitého. Výpočetní síla tohoto stroje je spíše limitována množstvím zabíraného prostoru. Konvenční procesory jsou dnes napěchovány miliardami miniaturních tranzistorů tvořících čip. Ani zdaleka se však nevyrovnají teoretické síle procesorů, které byly založeny na DNA.

Nekonečné přeskupování

Jediný DNA počítač by měl větší výpočetní schopnosti, než všechny konvenční počítače světa dohromady, míní Ross King a jeho tým, který se zabývá prozkoumáváním způsobů, jak by se DNA mohla stát základem nedeterministického univerzálního Turingova stroje.

King a jeho tým založili svou hypotézu na premise, že jediné vlákno DNA se může pomocí technik genové editace prakticky donekonečna přeskupovat. Při smíchání DNA ve zkumavce obsahující sedm různých molekul pro genovou manipulaci tým vědců zjistil, že dojde účinným způsobem k přeskupení genetického kódu v DNA do obrovského množství nových náhodných kombinací.

Tento experiment spočívající v současném vytvoření obrovského počtu různých kódových kombinací na molekulární úrovni lze přirovnat právě výše popisovanému příběhu o prozkoumání všech cest v bludišti najednou. Za největší současný problém vědci považují skutečnost, že vznik nových kombinací dosud neumějí naprogramovat.

King připouští, že k sestavení prvního fungujícího nedeterministického univerzálního Turingova stroje může vést ještě hodně dlouhá cesta. Popisovaný vědecký experiment však přinejmenším připouští možnost využití DNA v počítačích budoucnosti.

Líbil se vám článek?
+0 / -0
Odeslat článek e-mailem
Diskuze
Zajímalo by mě, když v budoucnu budou moci programovat DNA, co zabrání tomu, aby naprogramovali nějakého "super" člověka ?
Vstoupit do diskuze


Související články
Ilustrativní obrázek

České vědě, výzkumu a IT dominují Praha a Brno

Ilustrativní obrázek

Jak proniká umělá inteligence a strojové učení do běžného života

Ilustrativní obrázek

Nikola Tesla: 7 ztracených technologií

Ilustrativní obrázek

Český vědec chce patent pro technologii baterií lithium-síra

Ilustrativní obrázek

Technologickou „Nobelovu cenu“ letos získal finský fyzik Tuomo Suntola

Ilustrativní obrázek

Umělá inteligence umí vytvářet herní úrovně ve videohrách. Od těch vytvořených lidmi je nerozpoznáte



Čti více
Ilustrativní obrázek

Americké sankce za Nord Stream 2 jsou na dohled

Ilustrativní obrázek

Komentář BHS k vývoji cen pohonných hmot a ropy

Ilustrativní obrázek

Ropný trh by mohl čelit nedostatečné nabídce v dalším čtvrtletí

Ilustrativní obrázek

Cena pohonných hmot roste. Řidičům se však blýská na lepší časy

Ilustrativní obrázek

Zlato v roce 2019 – Vítěz mezi drahými kovy?

Ilustrativní obrázek

Roste riziko ropného šoku

Portál W4T.CZ používá cookies s cílem zajistit co možná nejlepší zážitek při návštěvě těchto webových stránek. Dalším užíváním těchto webových stránek vyjadřujete souhlas s umístěním souborů cookies na vašem počítači / zařízení. Více informací naleznete zde.