Составители:
76
спроектированы нужным образом. А основная часть алгоритма – это
извлечение нужного результата из множества всевозможных результатов.
Однако модель не годится для создания универсального вычислителя.
В 2001 г. Эхуд Шапиро (Израиль) реализовал конечный автомат,
который был способен решать простейшие задачи – например, четное
или нечетное количество символов находится во входной
последовательности. Исходными данными для автомата является смесь
фрагментов ДНК. Через час в растворе такая смесь, под действием двух
ферментов, манипулирующих нитями из нуклеотидов, синтезирует
молекулу ДНК, в которой закодирован ответ на поставленную задачу –
истина или ложь. В одной пробирке помещается около триллиона
элементарных вычислительных модулей, общая скорость вычислений
достигла миллиарда операций в секунду, а вероятность получения
правильного ответа 99,8 % [4.15].
Ввиду ограниченной универсальности авторы предлагают
применять подобный вычислитель в медицинских целях –
проанализировав матричные РНК на предмет экспрессии и репрессии
определенных генов (т.е. активности и подавленности), идентификатор
заболеваний может синтезировать лекарственный олигонуклеотид
ssDNA, подавляющий синтез определенного белка, участвующего в
заболевании (рис. 4.9).
Рис. 4.9. Молекулярный компьютер Шапиро. Слева – схема операций, справа
– примеры диагностических правил. Например, если гены ASCL1, GRIA2,
INSM1 и PTTG1 – экспрессивны (обозначены «↑»), то назначается
олигонуклеотид TCTCCCAGCGTGCGCCAT, позволяющий провести терапию
карциомы легких. Второе правило – синтез запускается, если два гена
репрессивны, и два – экспрессивны.
В 2003-2010 гг. в США исследователи создали несколько
молекулярных вычислительных автоматов MAYA (Molecular Arrays of
YES and AND gates) на основе молекул ДНК, способных обучаться и
реализовывать стратегию логических игр. На доске 2×2 и 3×3, на
примере напоминающих «крестики-нолики» игр, создатели показали,
что автомат может сначала «обучаться» правилам игры, а затем
«принимать» решения согласно предложенной стратегии. Каждая клетка
доски представляла собой пробирку, содержащую раствор
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- …
- следующая ›
- последняя »
