Le supercalculateur biologique pourra manger la même nourriture que l'homme

Les superordinateurs conventionnels ont des performances énormes, mais ils présentent également de nombreux inconvénients: ils sont chers, consomment beaucoup d'électricité, chauffent trop et prennent trop de place. Mais que se passe-t-il si nous appliquons une approche radicalement différente au développement des microcircuits, abandonnant généralement les matériaux de silicium standard au profit des composants biologiques de la nature?

Un supercalculateur vivant de la taille d'un livre pourra recevoir l'énergie des adénosine triphosphates (ATP), comme tous les organismes normaux. Au lieu d'électrons, les protéines transmettront des informations. Un groupe international de bio-ingénieurs travaille sur une idée aussi folle . Ils ont récemment publié les premiers résultats de leurs expériences dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Les scientifiques ont conçu une micropuce d'une superficie de 1,5 cm ² , dont l'architecture ressemble à la disposition des rues de la ville. Dans ces rues se déplacent des "agents biologiques" (protéines). Un itinéraire le long d'un réseau de rues avec des intersections est déterminé par un certain nombre de conditions. Tourner vers la droite signifie soustraire le nombre du sous-ensemble, tourner vers la gauche signifie ajouter le numéro au sous-ensemble. La valeur du nombre dépend du nombre de tours sur le chemin de l'agent. Ce processeur prototype ne résout qu'un seul problème mathématique.

Le principe du calcul est montré dans la vidéo.



«Nous avons pu créer un réseau très complexe dans une très petite zone», explique le bio-ingénieur Dan Nicolau Sr. de l'Université McGill du Canada. Son groupe collabore avec des collègues d'Allemagne, de Suède et des Pays-Bas. "Tout a commencé avec une idée sur une feuille de serviette, après trop de rhum, il me semble, avec des dessins comme des vers qui rampent dans des labyrinthes."

Dans un véritable microprocesseur biologique, les filaments de protéines - agents - reçoivent de l'énergie de l'ATP, ainsi que des cellules des organismes vivants.

Bien que le développement en soit à ses débuts, en théorie, un supercalculateur biologique présente de nombreux avantages par rapport au silicium: taille compacte, efficacité énergétique, sécurité environnementale et degré élevé de parallélisation des processus.

Dans la deuxième vidéo - prise de vue du véritable mouvement des agents.



«Maintenant qu'un modèle a été créé pour résoudre un problème avec succès, il y aura de nombreux adeptes qui iront encore plus loin en utilisant d'autres agents biologiques, par exemple», explique Nicolaou. - C'est difficile à dire quand on voit un supercalculateur biologique à part entière. L'une des options pour résoudre des tâches plus sérieuses et complexes peut être la combinaison avec un ordinateur conventionnel dans un appareil hybride. Nous envisageons maintenant diverses options pour poursuivre la recherche. »

Source: https://habr.com/ru/post/fr391359/