İsrailli bilimadamlan biyolojik moleküllerle bir test tüpü içinde bir bilgisayar iki durumlu, iki sembol kullanan bir sordu otomaton oluşturmayı başardı- A lar. Nature dergisinin 22 Kasım tarihli sayısında yayımlanan makaleye göre bu, bir mililitrenin onda ‘ biri hacmindeki su damlacığı içinde 1 trilyon bilgisayarın birarada
bulunarak paralel işlem yapmaları anlamına geliyor. Bunun da anlamı, 1 trilyon bilgisayarın saniyede 1 milyar işlemi %99.8 doğrulukla yapmaları, ve bunu yaparken de yalnızca 1 Watt ın on milyarda birinden daha az enerji kullanmaları. Araştırmanın, ileride insan bedeni içinde çalışacak ve bedendeki biyokimyasal ortamla etkileşerek önemli biyolojik ve farmakolojik uygulamalara olanak sağlayacak bilgisayarlar geliştirilmesine yol açabileceği belirtiliyor.
su
Weizmann Bilim Enstitüsü’nden Prof. Ehud Shapiro ve doktora öğrencisi Yaakov Benenson’un geliştirdikleri bilgisayarın girdi, çıktı ve “yazılımı” DNA moleküllerinden oluşuyor. Zaten Prof. Shapiro, başarılı çalışma için DNA ve RNA moleküllerinin bilgi depolama yeteneklerinden esinlenmiş. “Donanım” olarak da bilgisayar, DNA’yı yönlendiren iki doğal enzim kullanıyor. Çözelti
“içinde kanştırıldıklannda “yazılım”
r e “donanım’ molekülleri birbirleriyr le uyumlu biçimde “girdi” molekülü üzerinde çalışarak “çıktı” molekülüne
dönüştürüyorlar ve böylece de “sordu otomaton” diye bilinen basit bir matematik hesap makinesi oluşturuyorlar. Deneylerde biyolojik bilgisayarın, örneğin “0” ve “1” sayılarını içeren bir listede “1 “lerin çift sayıda olup olmadıklarını ya da kaç tane ‘0” ın ‘1m önünde geldiği gibi basit matematiksel işlemlere benzeyen 735 ayrı programı uygulayabilecekleri görülmüş. Biyolojik nanobilgisayarlar, “girdi” molekülünü “çıktı”ya çevirebilmek için, DNA zincirlerini kesen FOK-I enzimiyle, parçaları yeniden bir araya getiren ligaz enzimini “donanım” olarak kullanıyorlar. Shapiro ve ekibinin nanobilgisayarı, hem girdi verilerini, hem de bilgisayar yazılımına temel oluşturan kuralları kodlamak için DNA molekülündeki A, C, G ve T olarak bilinen 4 bazdan yararlanıyor. Hem girdi, hem de yazılım molekülleri, fazladan bir DNA ipliği içerecek şekilde tasarlanıyor ve böylece hepsinin bir “yapışkan yanı” bulunması sağlanıyor. Iplikleri birbirini tamamlayan moleküller, melezlenme denen bir süreçle geçici olarak birbirlerine yapışabiliyor ve ligaz enziminin kendilerini tek bir molekül olarak bağlamasına izin veriyor lar. Girdi molekülünün yapışkan tarafı, mevcut sembol ile mevcut hesap durumunu kodluyor. “Yazılım” molekülüyse, belirli bir durum-sembol bileşimini tanımak için kodlanmış. İki durumlu, iki sembollü bir otnmatonda böylesine dört olası bileşim bulunuyor. Her bileşim için nanobilgisayarın iki olası davranış biçimi var: Aynı durumda kalmak ya da öbür duruma geçmek. Böylece sekiz yazdım molekülüyle her türlü olasılık saptanabiliyor. Hesap işlemi şöyle gerçekleşiyor. Sürecin her adımında girdi molekülü, yapışkan tarafına uyan bir “yazılım’ molekülüyle “melezleşip” ligazca bağlanıyor. Bundan sonra Fok-I molekülü gelip yazılım molekülündeki tanıtım alanı denen özel bir bölgeden yararlanarak hedef aldığı melez molekülü buluyor. Daha sonra girdi molekülünü, “yazılım molekülü” nün belirlediği bir yerden kesiyor. Böylece, bir sonraki sembol ile hesabın bir sonraki durumunu kodlayan bir yapışkan uç açığa çıkmış oluyor. Son girdi sembolü de işlendikten sonra hesabın son durumunu kodlayan bir yapışkan uç açığa çıkıyor ve gene melezlenme ve ligasyon yoluyla iki “çıktı gösterme” molekülünce tanınıyor. Süreç sonunda oluşan ve hesap sonucunu bildiren molekül de “jel elektroforezi” denen bir süreçle insan gözü için görünür hale geliyor.
1 Damla Su İçinde 1 Trilyon Bilgisayar
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder