Biologische Supercomputer können die gleichen Lebensmittel wie Menschen essen

Herkömmliche Supercomputer haben eine enorme Leistung, aber es gibt viele Nachteile: Sie sind teuer, verbrauchen viel Strom, heizen zu viel auf und nehmen zu viel Platz ein. Was aber, wenn wir bei der Entwicklung von Mikroschaltungen einen radikal anderen Ansatz verfolgen und im Allgemeinen Standard-Siliziummaterialien zugunsten biologischer Komponenten aus der Natur aufgeben?

Ein lebender Supercomputer in Buchgröße kann wie alle normalen Organismen Energie aus Adenosintriphosphaten (ATP) erhalten. Anstelle von Elektronen übertragen Proteine ​​Informationen. Eine internationale Gruppe von Bioingenieuren arbeitet an einer so verrückten Idee . Sie haben kürzlich die ersten Ergebnisse ihrer Experimente in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht (PNAS).

Wissenschaftler haben einen Mikrochip mit einer Fläche von 1,5 cm ^{2 entworfen} , dessen Architektur der Anordnung der Straßen der Stadt ähnelt. Auf diesen Straßen bewegen sich "biologische Wirkstoffe" (Proteine). Eine Route entlang eines Straßennetzes mit Kreuzungen wird durch eine Reihe von Bedingungen bestimmt. Nach rechts drehen bedeutet, die Zahl von der Teilmenge zu subtrahieren. Nach links drehen bedeutet, die Zahl zur Teilmenge hinzuzufügen. Der Wert der Zahl hängt von der Anzahl der Umdrehungen im Pfad des Agenten ab. Dieser Prototyp-Prozessor löst nur ein mathematisches Problem.

Das Berechnungsprinzip wird im Video gezeigt.



„Wir konnten auf sehr kleinem Raum ein sehr komplexes Netzwerk aufbauen “, sagt der Bioingenieur Dan Nicolau Sr. von der McGill University of Canada. Seine Gruppe arbeitet mit Kollegen aus Deutschland, Schweden und den Niederlanden zusammen. "Alles begann mit einer Idee auf einem Serviettenblatt, nach zu viel Rum, wie mir scheint, mit Zeichnungen wie Würmern, die durch Labyrinthe kriechen."

In einem echten biologischen Mikroprozessor erhalten Proteinfilamente - Wirkstoffe - Energie von ATP sowie von Zellen in lebenden Organismen.

Obwohl sich die Entwicklung in einem frühen Stadium befindet, hat ein biologischer Supercomputer theoretisch viele Vorteile gegenüber Silizium: kompakte Größe, Energieeffizienz, Umweltsicherheit und ein hohes Maß an Parallelisierung von Prozessen.

Im zweiten Video - Aufnahme der realen Bewegung von Agenten.



„Jetzt, da ein Modell erstellt wurde, das ein Problem erfolgreich löst, wird es viele Anhänger geben, die beispielsweise noch andere biologische Wirkstoffe verwenden“, sagt Nicolaou. - Es ist schwer zu sagen, wann wir einen vollwertigen biologischen Supercomputer sehen. Eine der Optionen zum Lösen schwerwiegenderer und komplexerer Aufgaben kann die Kombination mit einem herkömmlichen Computer zu einem Hybridgerät sein. Wir prüfen derzeit verschiedene Optionen für die weitere Forschung. “

Source: https://habr.com/ru/post/de391359/