تراشه ای مبتنی بر DNA برای حل مسائل پیچیده

تاریخ : ۲۷ شهریور ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۱۸۴

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان سامانه ای مبتنی بر DNA ساختند که می تواند محاسبات پیچیده را انجام دهد. این سامانه مسیر را برای ساخت کامپیوترهای زیستی باز می کند.

سالهاست که دانشمندان به دنبال استفاده از مواد زیستی نظیر DNA برای ساخت تراشه های محاسباتی هستند اما این تلاش ها با چالش های جدی روبرو شده و هنوز ساخت چنین کامپیوترهایی مسیر طولانی از تحقیقات را در پیش دارند.

 تازگی محققان دانشگاه ملی اینچئون (INU) کره‌جنوبی یک تراشه میکروسیالی مبتنی بر DNA قابل برنامه ریزی ارائه کردند که برای انجام محاسبات DNA قابل استفاده است. سونگجون سانگ می‌گوید: «امید ما این است که CPUهای مبتنی بر DNA در آینده جایگزین CPUهای الکترونیکی شوند زیرا انرژی کمتری مصرف می‌کنند.CPU‌های مبتنی بر DNA همچنین پلتفورمی برای محاسبات پیچیده مانند راه‌حل‌های یادگیری عمیق و مدل‌سازی ریاضی فراهم می‌کنند.»

دکتر سانگ و تیمش از چاپگر سه بعدی برای ساختن تراشه میکروسیالی خود استفاده کردند که می‌تواند منطق بولی را که یکی از منطق‌های اساسی برنامه نویسی کامپیوتر است، اجرا کند. منطق بولی نوعی منطق درست یا غلط است که ورودی‌ها را مقایسه می‌کند و بسته به نوع عمل یا "دروازه منطقی"،  می‌تواند مقدار "درست" یا "نادرست" را بر گرداند. دروازه منطقی در این آزمایش شامل یک الگوی DNA تک رشته ای است. DNAهای مختلف تک رشته‌ای به عنوان ورودی مورد استفاده قرار گرفتند. اگر بخشی از DNA ورودی دارای توالی مکمل DNA الگو بود، برای ایجاد DNA دو رشته ای استفاده می‌شود.

تراشه و مجموعه نرم افزاری با هم یک واحد پردازش ریزسیال (MPU) را تشکیل می‌دهند. MPU می‌تواند مجموعه‌ای از واکنش‌ها را برای اجرای ترکیبی از عملیات منطقی به شیوه‌ای سریع و راحت انجام دهد.

این سیستم MPU دریچه‌ای منحصر به فرد مبتنی بر DNA قابل برنامه‌ریزی، راه را برای آبشارهای پیچیده تری از واکنش‌ها که می‌توانند عملکردهای گسترده‌ای را کد کنند، هموار می‌کند.

دکتر سانگ می گوید: «تحقیقات آینده روی یک راه حل محاسبه با DNA با کمک الگوریتم‌های DNA و سیستم‌های ذخیره DNA متمرکز خواهد بود.»

منبع : https://phys.org/news/2021-09-dna-based-chip-complex-math-problems.html

نظر شما