Классификация и организация вычислительных систем. Михайлов Б.М - 128 стр.

UptoLike

Теоретическое обоснование подобной возможности было сделано еще в 50-х
годах прошлого века (Р. П. Фейманом). В деталях теория была проработана в 70-х годах
Ч. Бенеттом и в 80-х М. Конрадом. Первый компьютер на базе ДНК был создан в 1994 г.
американским ученым Л. Адлеманом. Он смешал в пробирке молекулу ДНК, в которой
были закодированы исходные данные и специальным образом подобранные ферменты.
В результате химической реакции структура ДНК изменилась таким образом, что в ней
в закодированном виде был представлен ответ задачи. Поскольку вычисления про-
водились в ходе химической реакции с участием ферментов, на них было затрачено
очень мало времени.
Вслед за работой Адлемана последовали другие. Л. Смит из Университета
Висконсин решил с помощью ДНК задачу доставки четырех сортов пиццы по четырем
адресам, которая подразумевала 16 вариантов ответа. Ученые из Принстонского
университета решили комбинаторную шахматную задачу: с помощью РНК нашли пра-
вильный ход шахматного коня на доске из девяти клеток (всего их 512 вариантов).
Р. Липтон из Принстона первым показал, как, используя ДНК, кодировать
двоичные числа и решать проблему вычисления логического выражения. Суть ее в
том, что, имея некоторое логическое выражение, включающее п логических
переменных, нужно найти все комбинации значений переменных, делающих
выражение истинным. Задачу можно решить только перебором 2
n
комбинаций. Все
эти комбинации легко закодировать с помощью ДНК, а дальше действовать по
методике Адлемана. Липтон предложил также способ взлома шифра DES
мериканский криптографический) трактуемого как своеобразное логическое
выражение.
Первую модель биокомпьютера, правда, в виде механизма пластмассы, в 1999
г. создал И. Шапиро из Вейцмановского института естественных наук. Она
имитировала работу «молекулярной машины» в живой клетке, собирающей белковые
молекулы по информации с ДНК, используя РНК в качестве посредника между
ДНК и белком.
В 2001 г. Шапиро удалось реализовать вычислительное устройство на основе
ДНК, которое может работать почти без вмешательства человека. Система имитирует
машину Тьюринга ундаментальных абстракций вычислительной техники, которая
теоретически может решить любую вычислительную задачу. По своей природе
      Теоретическое обоснование подобной возможности было сделано еще в 50-х
годах прошлого века (Р. П. Фейманом). В деталях теория была проработана в 70-х годах
Ч. Бенеттом и в 80-х М. Конрадом. Первый компьютер на базе ДНК был создан в 1994 г.
американским ученым Л. Адлеманом. Он смешал в пробирке молекулу ДНК, в которой
были закодированы исходные данные и специальным образом подобранные ферменты.
В результате химической реакции структура ДНК изменилась таким образом, что в ней
в закодированном виде был представлен ответ задачи. Поскольку вычисления про-
водились в ходе химической реакции с участием ферментов, на них было затрачено
очень мало времени.
      Вслед за работой Адлемана последовали другие. Л. Смит из Университета
Висконсин решил с помощью ДНК задачу доставки четырех сортов пиццы по четырем
адресам, которая подразумевала 16 вариантов ответа. Ученые из Принстонского
университета решили комбинаторную шахматную задачу: с помощью РНК нашли пра-
вильный ход шахматного коня на доске из девяти клеток (всего их 512 вариантов).
      Р. Липтон из Принстона первым показал, как, используя ДНК, кодировать
двоичные числа и решать проблему вычисления логического выражения. Суть ее в
том, что, имея некоторое логическое выражение, включающее п логических
переменных, нужно найти все комбинации значений переменных, делающих
выражение истинным. Задачу можно решить только перебором 2n комбинаций. Все
эти комбинации легко закодировать с помощью ДНК, а дальше действовать по
методике Адлемана.     Липтон    предложил   также способ взлома шифра DES
(американский   криптографический)    трактуемого   как   своеобразное   логическое
выражение.
      Первую модель биокомпьютера, правда, в виде механизма пластмассы, в 1999
г. создал И. Шапиро из Вейцмановского института естественных наук.                Она
имитировала работу «молекулярной машины» в живой клетке, собирающей белковые
молекулы по информации с ДНК, используя РНК в качестве посредника между
ДНК и белком.
      В 2001 г. Шапиро удалось реализовать вычислительное устройство на основе
ДНК, которое может работать почти без вмешательства человека. Система имитирует
машину Тьюринга -фундаментальных абстракций вычислительной техники, которая
теоретически может решить любую вычислительную задачу. По своей природе