ДНК вычисление: проблемы и использование

Большая часть нашего научного, технологического и экономического будущего зависит от наличия постоянно растущего снабжения вычислительными мощностями. Однако растущий спрос на такую ​​мощность подтолкнул электронные технологии к пределу физической осуществимости и вызвал обеспокоенность, что эта технология не сможет поддерживать наш рост в ближайшем будущем. Стало важным рассмотреть альтернативные способы достижения вычислительной мощности. В связи с этим, ДНК-вычисления был введен на основе использования ДНК и молекулярной биологии, а не типичной технологии на основе кремния. Молекулярные компьютеры могут использовать физические свойства ДНК для хранения информации и выполнения расчетов. К ним относятся чрезвычайно плотное хранение информации, огромный параллелизм и исключительная энергоэффективность. Одним из основных преимуществ вычисления ДНК является его самопараллельная обработка, тогда как большинство электронных компьютеров теперь используют линейную обработку. В этой статье анализируется ДНК-анализ и представлены современные проблемы и приложения. Некоторые из этих приложений — это те, которые требуют быстрой обработки, при которой компьютеры с ДНК смогут решать самые сложные проблемы быстрее, чем традиционные. Например, 10 триллионов молекул ДНК могут поместиться в один кубический сантиметр, что приведет к тому, что компьютер будет хранить 10 терабайт данных. Более того, в этой работе основное внимание уделяется созданию крупномасштабного молекулярного компьютера.

Существенные достижения в области биотехнологии аналогичны успехам в кремниевой промышленности. Учитывая все внимание, которое получила ДНК, нетрудно представить, что в один прекрасный день у нас могут быть инструменты и возможности для создания небольшой интегрированной настольной машины, которая использует ДНК в качестве вычислительного субстрата вместе с набором дизайнерских ферментов. Возможно, она не будет использоваться для задач, с которыми традиционные компьютеры хорошо справляются, но она может быть использован при изучении таких областей, как шифрование, генетические алгоритмы, языковые системы и многое другое.

To full article:
10.3991/ijim.v11i2.6564

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *