Компютри на бъдещето
Компютрите на бъдещето ще бъдат клетъчни компютри
Биокомпютрите ще контролират гигантски фабрики, държави и човешко поведение. Компютрите на бъдещето ще бъдат ДНК и бактерии.
Учените вече са измислили как да заобиколят закона на Мур, според който броят на транзисторите, поставени върху чип с интегрална схема, се удвоява на всеки две години.
Законът предвижда до 2060 г. елементите на една микросхема да бъдат с размерите на атом, което е невъзможно от гледна точка на квантовата механика. Въпреки че може да се случи много по-рано.
През последните няколко години периодът на удвояване е намален от две години на година и половина.
Въпреки това през 2007 г. самият Гордън Мур предположи, че неговият закон скоро ще спре да действа поради атомния характер на материята и ограничението на скоростта на светлината. Това обаче не означава, че технологичният прогрес е спрял. Принципно нов етап ще започне, когато човечеството се откаже от квантовите компютри в полза на биологичните.
Биокомпютрите са своеобразен хибрид на информационните технологии и биологичните системи
Изследователи в областта на биологията, физиката, химията, генетиката - използват естествени процеси за създаване на изкуствени изчислителни схеми. Според прогнозата на агенция IDC до 2020 г. обемът на създадените и съхранявани от човечеството данни ще достигне 40 000 екзабайта. Това са 40 трилиона гигабайта, или 5200 гигабайта на човек.
По-малко от 100 g ДНК биха били достатъчни, за да съхранят това количество информация. Обработващата мощност на ДНК процесор с размер на капка надхвърля възможностите на най-модерните суперкомпютри.
Повече от 10 трилиона ДНК молекули заемат обем от само 1 кубичен метър. вижте Това количество е достатъчно за съхраняване на количеството информация в 10 TB, докато теможе да извършва 10 трилиона операции в секунда.
Друго предимство на ДНК процесорите в сравнение с конвенционалните силициеви е, че трилиони ДНК молекули, работещи едновременно, могат да извършват всички изчисления не последователно, а паралелно, което осигурява моментално изпълнение на най-сложните математически изчисления (до 1014 операции в секунда).
Теоретично не е трудно да се кодира информация в молекули: всъщност това се случва по аналогия с конвенционалното програмиране. Съвременните компютри работят с двоична логика: използвайки последователност от нули и единици, можете да кодирате всяка информация.
В молекулите на ДНК има четири основни бази: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и тимин (T), свързани във верига. При кодиране на информация за ДНК молекула се използва кватернерна логика.
Освен това различните манипулации с ДНК молекулите вървят паралелно - те няма да си влияят. Това е необходимо за решаване на многостепенни проблеми.
Имаше много експерименти и не само ДНК, но и РНК бяха използвани. Учени от Принстънския университет накараха молекулите на рибонуклеиновата киселина да решат комбинаторна шахматна задача. RNA намери правилния ход на шахматния кон на дъска с 512 опции.
Първият "физически осезаем" биокомпютър е създаден през 1999 г. от професор Ихуд Шапиро от Института по естествени науки Weizmann. Пластмасовият модел имитира работата на молекулярна машина в жива клетка.
През 2001 г. Шапиро успява да преведе системата в истински биокомпютър, който се състои от ДНК, РНК молекули и специални ензими. Ензимните молекули действаха като хардуер, а ДНК молекулите като софтуер. В същото време около трилион елементарни изчислителни модули бяха поставени в една епруветка.
INв резултат скоростта на изчисление достигна милиард операции в секунда, а точността беше 99,8%. Но биокомпютърът на Шапиро може да се използва само за решаване на най-простите проблеми, като дава само два вида отговор: "вярно" или "невярно".
Резултатите от по-новите изследвания и постиженията в тази област остават секретни. От измерените съобщения се знае само, че учените работят върху решаването на два фундаментални проблема, без отговор на които е невъзможно да се създаде пълноценен биокомпютър. Първият е организацията на клетките в единна работеща система. Второто е бързо и правилно извличане на съхранената информация.
Биокомпютърът ще замени всички традиционни технически средства
Биокомпютрите ще революционизират не само ИТ сектора, но и много други индустрии.
Учените са уверени, че в бъдеще ДНК машините ще могат да взаимодействат с човешките клетки, да наблюдават потенциални болестотворни промени и да синтезират лекарства за борба с тях, да произвеждат хормони и да доставят определена доза от лекарството до определен орган.
Психиатрите говорят за възможността за въвеждане на малки биомашини в човешкото тяло за лечение на психични разстройства и в крайна сметка за коригиране на поведенчески реакции.
С помощта на клетъчни компютри ще бъде възможно да се интегрират технологии за управление на предприятия от всички видове продукти. Освен това само за няколко часа ще бъде възможно да се анализира ефективността на огромния завод, да се изчисли конкурентоспособността на основните видове стоки и необходимостта от разширяване на производството.
Биокомпютърните технологии в бизнеса, науката, производството и дори в правителството ще ви позволят незабавно да намерите най-добрите решения - това ще спаси света от фатални проблеми, свързани с некадърно лидерство.
Способността да получите възможно най-голяма стойност от технологията