Редактор «Гиктаймс»
869,5
рейтинг
4 марта в 11:51

Биологический суперкомпьютер сможет питаться той же пищей, что и человек



Обычные суперкомпьютеры имеют огромную производительность, но при этом и массу недостатков: они дороги, потребляют много электроэнергии, сильно греются и занимают слишком много места. Но что если применить радикально иной подход к разработке микросхем, вообще отказавшись от стандартных кремниевых материалов в пользу биологических компонентов из природы?

Живой суперкомпьютер размером с книгу сможет получать энергию от аденозинтрифосфатов (АТФ), как все нормальные организмы. Вместо электронов информацию будут передавать протеины. Над такой сумасшедшей идеей работает международная группа биоинженеров. Недавно они опубликовали первые результаты своих экспериментов в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Учёные спроектировали микрочип площадью 1,5 см2, архитектура которого напоминает планировку городских улиц. По этим улицам двигаются «биологические агенты» (протеины). Маршрут по сети улиц с перекрёстками определяется рядом условий. Поворот направо означает вычитание числа из подмножества, поворот налево — добавление числа в подмножество. Величина числа зависит от количества поворотов на пути агента. Этот прототип процессора решает только одну математическую задачу.

Принцип вычислений показан на видео.



«Нам удалось создать очень сложную сеть на очень маленькой площади, — говорит биоинженер Дэн Николау (Dan Nicolau Sr.) из канадского университет Макгилла. Его группа сотрудничает с коллегами из Германии, Швеции и Нидерландов. — Всё началось с идеи на листе салфетки, после слишком большого количества рома, мне кажется, с рисунками вроде червей, ползающих по лабиринтам».

В реальном биологическом микропроцессоре белковые нити — агенты — получают энергию от АТФ, также как клетки в живых организмах.

Хотя разработка находится на ранней стадии, но теоретически биологический суперкомпьютер имеет множество преимуществ перед кремниевым: компактный размер, энергоэффективность, безопасность для окружающей среды, высокая степень параллелизации процессов.

Во втором ролике — съёмка реального движения агентов.



«Теперь когда создана модель, успешно решающая одну проблему, появится много последователей, которые пойдут ещё дальше, используя других биологических агентов, например, — говорит Николау. — Сложно сказать, когда мы увидим полноценный биологический суперкомпьютер. Одним из вариантов решения более серьёзных и сложных задач может быть объединение с обычным компьютером в гибридное устройство. Сейчас мы рассматриваем различные варианты продолжения исследований».
Анатолий Ализар @alizar
карма
682,6
рейтинг 869,5
Редактор «Гиктаймс»
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (35)

  • +3
    Если обычный компьютер выключить — ничего ему не будет, а живой забудешь покормить — умрет навсегда. Или они и это как-то научились преодолевать?

    Про сворачиваемость белков говорить не будем — очевидно же что живые компьютеры вряд ли для экстремальных условий. Так, вроде аквариума: покрошил АТФ, посмотрел, как протеинчики забегали.
    • 0
      Не силён в теме, но мне кажется оно должно быть чем-то вроде нерва (хотя нерв не совсем удачный пример) — получает питание — двигается, не получает — не двигается.
      • +3
        Нервы в нашем теле живут не сами по себе (это не изолированные от всего остального провода с датчиками), а только при подпитке той же кровеносной системой. Нет ее — нет и нервов. По аналогии: мы пока не научились выключать людей на неопределенный срок и включать потом снова.

        • –1
          Анабиоз же.

          По поводу экстремальных условий. Споры плесени не всегда "убиваются" в автоклаве. Для сравнения, попробуйте даже не автоклавировать — просто прокипятить свой ноутбук и включить его после этого. Так что со стрессоустойчивостью биологического компьютера все нормально. Если не делать его гуманоидным ;)
    • 0
      Речь же о суперкопьютере/специализированных выч. кластере. А они и так обычно круглосуточно работают не выключаясь (кроме остановки на профилактику/модернизацию) и под присмотром минимум 1 обученного человека. Так что это не проблема совсем.

      Правда по 2му видео видно что скорость обработки и распространения сигналов тут ну ОЧЕНЬ низкая — где-то минимум на порядок ниже чем даже в человеческом мозге, а с обычным компьютером вообще сравнивать бессмысленно — непреодолимая пропасть. Т.к. по сути это вообще настоящее (механическое) движение материальных объектов, пусть и микроскопических.

      Так что это может пригодиться только для каких-то ну очень специфических задач — типа требующих гигантского параллелизма или нечеткой (не двоичной) логики, но не чувствительных к огромным задержкам в обработке данных.
  • +5
    А ещё через время компьютер сможет анализировать какой сандвич вкусней, с говядиной или человечной

    • 0
      Угу, только прорывом будут не рецепторы, а возможность загружать в этот компьютер личный опыт человека, определяющий субъективность восприятия
      • 0
        Перепрошивка посредством биологии?
  • +8
    Биологический суперкомпьютер сможет питаться той же пищей, что и человек

    А в голодный год его самого можно будет съесть
    • +1
      Стенли Твидл какбэ сомневается кого и кем будут кормить.
    • +4
      Скорее в голодный год он съест хозяина
  • +1
    -Мишка, заявка от продажников, несварение у системника!
    -[цензура], они опять его шавермой накормили?!
  • +3
    По крайней мере не надо будет больше вытряхивать крошки из клавиатуры.
    • +5
      Зато из-под стола придется выгребать биологические отходы…
  • +1
    Довести бы его до всеядности, стал бы отличный утилизатор для портящейся еды.
    • +1
      А потом стал бы отличной серой слизью.
  • 0
    Вот так, машины из матрицы и узнают как смоделировать вкусовые рецепторы)
  • 0
    Интересно, а сыр на пальмовом масле и остальные продукты из магазинов как на его работоспособности скажутся?
    • 0
      а что не так с пальмовым маслом? оно, вроде, считается оптимальным для LCHF диет
      • 0
        Емнип, в нем очень много насыщенных жирных кислот, что провоцирует всякие неприятности с ССС.
        • 0
          очень много == 100% (ну примерно), но это не больше, чем в сливочном (к вопросу о сырах). зато, нет трансжиров.
          в оливковом тоже, в основном, насыщенные жиры, но все его хвалят — маркетинг))

          а теперь нюансы:

          • насыщенные жиры нужны в кулинарии, тк на НЕнасыщенных нельзя жарить (они окисляются и это плохо)
          • именно насыщенные жиры используются организмом в качестве источника калорий. при этом оптимальна средняя длина цепи. в этом плане коровий (и многий другой) жир, например, обладает более низкими пищевыми качествами, чем пальмовое масло
          • на ССС, емнип, влияют именно трансжиры (то есть, животные, тк в растительных их нет). также, на ССС влияет общее зажирение организма (лишний вес), но просто жрать меньше надо — от сладкого точно такие же проблемы
          • 0
            В википедии вот что пишут.
            • 0
              этот абзац точно так же уделяет особое внимание трансжирам (а они получаются из обычных только при тепловой обработке либо при воздействии бактерий). в выводах так и написано "мало данных", а источники к этому абзацу не особо значительные.

              зато, в другой википедии пишут вот так: https://en.wikipedia.org/wiki/Medium-chain_triglyceride
  • 0
    Реализуют хотя-бы i686 с такой технологией — будет вообще щикарно.
    • 0
      Всё постепенно…
  • 0
    В реальном биологическом микропроцессоре белковые нити — агенты — получают энергию от АТФ, также как клетки в живых организмах.

    Ага, зачем людям ходить по асфальту, если можно асфальт двигать людями?) А так, вполне как в живых… Хотя, просится аналогия "пещерные люди использовали брошенные кем-то автомобили для хранения мяса".
  • +2
    Секунду, это значит он и, пардон, какать будет так же, как люди??? О_о
  • 0
    Модок: Начало.

    Заголовок спойлера
  • +1
    Теперь у них ДЕЙСТВИТЕЛЬНО будет причина восстать!
  • 0
    А когда-нибудь потом, их нужно будет уговаривать работать. Аргументируя дедлайнами.
  • 0
    Интересно, музыка в ролике — как бы намекает или это аллюзия из "Тетриса"?

    А вообще, из статьи не очень понятно, о каких белках речь. В природе этим занимается миозин/актин.
  • +2
    А со скоростью там что? Сомневаюсь, что двигающиеся протеины смогут обогнать электромагнитные волны в проводниках традиционных процессоров. Точнее это невозможно.
  • 0
    Не знаю, что на счёт суперкомпьютеров, но если как утверждается такой биологический процессор может иметь небольшие размеры, ждем наноботов
  • 0
    Так вот ты какой, биореактор…
  • 0
    Так и представляю:
    Ученые перед выбором — пожрать самим, или покормить биологический комп, что бы он что то посчитал.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.