feebrasi: ДНК компьютеры

Согласно прогнозу агентства IDC, к 2020 году объем данных, созданных и сохраненных человечеством, достигнет 40 000 эксабайт. Это 40 трлн гигабайт, или 5200 гигабайт на душу населения. Для хранения всей этой информации было бы достаточно менее 100 г ДНК. Сей факт заставляет искренне верить в перспективу развития ДНК-компьютеров.

$(function(){
$('#share_panel_45877_3').stick_in_parent({parent: '.article-body', offset_top: 90, spacer: false});

$('#share_panel_45877_3 .sharing-count-div > button').on('click', function(){
if ($layout_stage != 'large') {
$(this).toggleClass('active');
$(this).parent().siblings('.sharing-btn-div').toggle('fast', function(){
$('#share_panel_45877_3').trigger("sticky_kit:recalc");
});
}
});

});







На пятом этапе достаточно применить метод ПЦР к тому, что осталось в пробирке, и отправить результат на секвенирование — процесс расшифровки ДНК, получивший широкое распространение в современной микробиологии. Если при секвенировании искомого пути не обнаружилось, значит, задача не имеет решения. К этому выводу и пришел Леонард Адлеман. Ведь задача о Кенигсбергских мостах не имеет решения, что доказал почти три века назад Леонард Эйлер.

И все-таки он танцует!

Ряд исследователей продолжили изыскания Адлемана, в частности, предложив кодировать веса ребер с помощью многократного повторения 20-значного кода. Таким образом, ребра с весом «пять» в пять раз длиннее ребер с весом «один», но при этом соединяются с теми же самыми вершинами.

Используя данный метод, можно найти кратчайший путь по графу с заданным количеством вершин. Необходимо сначала отобрать цепочки, проходящие через все вершины, с помощью магнитной сортировки, а затем применить гель-электрофорез, чтобы найти кратчайший путь.

В 1994 году Адлеман потратил на все описанные операции семь рабочих дней, в то время как самый обычный компьютер решил бы задачу перебором за считаные секунды. Сам ученый прокомментировал сей факт следующим образом: «Чудо не в том, что медведь танцует хорошо, а в том, что он вообще танцует». Адлеман доказал, что ДНК вполне способны на параллельные вычисления, и вопрос лишь в том, как сделать молекулярные вычисления удобными и технологичными.

В конце концов, если число вершин (городов, единиц груза, множителей шифра) увеличить хотя бы до пятидесяти, то кремниевый процессор спасует, тогда как ДНК-компьютер, возможно, только расправит плечи и вдохнет полной грудью.


Статья «Миллиард миллиардов компьютеров» опубликована в журнале «Популярная механика»
(№9, Сентябрь 2014).