Информационное и компьютерное обеспечение. Обзор лекций по информатике. Часть 1. Кадырова Г.Р. - 143 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

143
По мнению Шапиро, современные достижения в области сборки молекул по-
зволяют создавать устройства клеточного размера, которое можно применять
для биомониторинга.
Более традиционные ДНК–компьютеры в настоящее время используются
для расшифровки генома живых существ. Пробы ДНК применяются для опре-
деления характеристик другого генетического материала: благодаря правилам
спаривания спиралей ДНК, можно определить возможное
расположение четы-
рех базовых аминокислот (A, C, T и G).
Чтобы давать полезную информацию, цепочки ДНК должны содержать по
одному базовому элементу. Это достигается при помощи луча света и маски.
Для получения ответа на тот или иной вопрос, относящийся к геному, может
потребоваться до 80 масок, при помощи которых создается специальный чип
стоимостью более 12 тыс.
дол. Здесь-то и пригодилась микросхема DMD от
Texas Instruments: ее микрозеркала, направляя свет, исключают потребность в масках.
Билл Дитто (Bill Ditto) из Технологического института штата Джорджия
провел интересный эксперимент, подсоединив микродатчики к нескольким
нейронам пиявки. Он обнаружил, что в зависимости от входного сигнала ней-
роны образуют новые взаимосвязи. Вероятно, биологические компьютеры, со-
стоящие из
нейроподобных элементов, в отличие от кремниевых устройств,
смогут искать нужные решения посредством самопрограммирования. Дитто
намерен использовать результаты своей работы для создания мозга роботов бу-
дущего.
Оптические (фотонные) компьютеры. По срав-
нению с тем, что обещают молекулярные или биологи-
ческие компьютеры, оптические ПК могут показаться
не очень впечатляющими. Такой компьютер работает
на оптических процессах, и все операции в нем выпол-
няются посредством манипуляции оптическим пото-
ком. Преимущества такого компьютера заключаются в
свойствах световых потоков. Скорость их распространения выше, чем у элек-
тронов, к тому же взаимодействие световых потоков с нелинейными средами не
локализовано, а распределено по всей среде, что дает новые степени
свободы
(по сравнению с электронными системами) в организации связей и создании
параллельных архитектур. Производительность оптического процессора может
составлять 10
13
– 10
15
операций в секунду. На сегодняшний день есть прототипы
оптических процессоров, способные выполнять элементарные операции, но
полноценных и готовых к производству компьютеров нет.
Целиком оптические компьютеры появятся через десятилетия, но работа в
этом направлении идет сразу на нескольких фронтах. Например, ученые из
университета Торонто создали молекулы жидких кристаллов, управляющие
светом в
фотонном кристалле на базе кремния. Они считают возможным созда-
ние оптических ключей и проводников, способных выполнять все функции
электронных компьютеров.

Страницы