اصطلاحات، فناوری :

سال 1994 بود. دکتر لئونارد آدلمن، استاد رشته کامپیوتر دانشگاه کالیفرنیای جنوبی کتاب بیولوژی مولکولی ژن، نوشته جیمز واتسون را مطالعه می‌کرد. ناگهان چیزی در ذهنش جرقه زد. کمی بیشتر فکر کرد. بله، سلول‌های انسان و رایانه‌ها در پردازش و ذخیره سازی اطلاعات تقریبا یکسان عمل می‌کنند. رایانه‌ها اطلاعات را در قالب رشته‌ای از صفر و یک ذخیره می‌کنند. موجودات زنده نیز اطلاعات را با مولکول‌های موسوم به A، T، C، G در یک DNA ذخیره می‌کنند. به عبارت دیگر DNA پتانسیل انجام عملیات محاسباتی و پردازش را دارد. در واقع DNA در شیوه ذخیره سازی اطلاعات ثابت روی ژن شما بسیار شبیه هارد دیسک عمل می‌کند و چنین بود که ایده نسل جدیدی از رایانه‌ها شکل گرفت: رایانه‌های DNA 

آن جرقه کوچک در ذهن آدلمن به سرعت به یک پروژه جدی در مراکز تحقیقاتی و پژوهشی تبدیل شد. در واقع همه می‌دانستند که با سرعت فعلی رشد صنعت چیپ سازی، رایانه‌های ترانزیستوری و سیلیکونی که بیش از 40 سال است در مرکز توجه جهان محاسبات قرار داشته‌اند. بزودی به انتهای خط خواهند رسید. چیپ‌ها کوچک‌تر و کوچک‌تر شدند و در هر 18 ماه تعداد قطعات الکترونیکی موجود روی چیپ دو برابر شد و سرعت چند برابر افزایش یافت، اما این مینیاتوری شدن چیپ ها و افزایش سرعتشان نهایت و حدی دارد و پس از آن متوقف خواهد شد. بنابراین توجه متخصصان به میلیون‌ها سوپر رایانه طبیعی موجود در موجودات زنده جلب شد و به کار روی نظریه آدلمن پرداختند.

ماشین‌ها و رایانه‌هایی نیز ساخته شده است. مسائلی که در حال حاضر از سوی این رایانه‌ها حل می‌شوند بسیار ابتدایی و مقدماتی هستند و کودکان با کاغذ و قلم سریع‌ تر به پاسخ می‌رسند، اما چیزی که متخصصان را همچنان دلگرم نگه داشته است و آنها را به کار بیشتر روی این پروژه واداشته است، مزایایی است که یک رایانه DNA خواهد داشت. DNA ارگانیسم سلولی است. بنابراین در همه موجودات زنده وجود دارد و همیشه یک منبع DNA در دسترس است. از طرف دیگر در دسترس بودن DNA باعث ارزان شدن آن به عنوان منبع ساخت رایانه می‌شود. همچنین بر خلاف مواد فعلی که سمی و غیرقابل جذب در طبیعت هستند، DNA بخشی از محیط و موجود زنده است. از طرف دیگر اگر یک رایانه DNA را با یک رایانه امروزی مقایسه کنیم، نتایجی بسیار شگفت‌ انگیز به دست می‌آوریم.

رایانه‌های DNA بسیار کوچک‌تر از رایانه‌های امروزی هستند. در حالی که حجم بسیار بیشتری از اطلاعات را می‌توانند در خود نگهداری کنند. یک پوند (453 گرم) DNA ظرفیتی بیشتر از تمامی رایانه‌های الکترونیکی ساخته شده دارد. از نظر قدرت محاسباتی نیز این رایانه‌ها با رایانه‌های فعلی قابل مقایسه نیستند. قدرت محاسباتی یک رایانه DNA با اندازه یک قطره اشک چشم بیشتر از قوی ‌ترین سوپر رایانه‌های جهان است.

برای اینکه قدرت پردازش و ذخیره سازی این نوع رایانه برای شما بیشتر مشخص شود، مثال دیگری می‌زنیم. بیش از 10 تریلیون مولکول DNA در یک سانیتمتر مکعب جا می‌گیرد. با این حجم از DNA می‌توان 10 ترابایت (1000گیگابایت) اطلاعات را ذخیره کرد و 10 تریلیون محاسبه را در یک لحظه به انجام رساند، همچنین می‌توان گفت که یک گرم DNA خشک شده که تقریبا به اندازه نصف یک حبه قند است، می‌تواند اطلاعات یک تریلیون سی‌دی را در خود ذخیره کند.

حالا متوجه شدید که چرا دانشمندان وقت زیادی را صرف این ایده می‌کنند و می‌کوشند تا این نسل جدید را به واقعیت تبدیل کنند. اما مشکلاتی نیز وجود دارد. DNA ها، همیشه آنطور که انتظار می‌رود رفتار نمی‌کنند. پس یکی از مهم‌ترین مسائل متخصصان کنترل تولید و توسعه آنها برای دریافت نتایج دقیق از محاسبات است. یکی از متخصصان توانسته است رایانه‌ای را در سال 2001 به نام خود ثبت کند که در یک قطره آب جای دارد و از مولکول‌های DNA و آنزیم‌ها به عنوان ورودی، خروجی، نرم‌افزار و سخت‌افزار استفاده می‌کند. در سال 2003 این دانشمند به کمک همکارانش یک منبع تغذیه نیز به رایانه‌اش اضافه کرد. این منبع، انرژی خود را از شکسته شدن مولکول‌های DNA تامین می‌کند. وی مطمئن نیست که ژنتیک بتواند جایگزین سیلیکون شود. اما معتقد است که این دو نسل به شیوه‌ای مسالمت آمیز و در کاربردهای مختلف، کنار هم زندگی خواهند کرد.

آخرین خبر این که گروه دیگری از دانشمندان طی یک مقاله اعلام کردند که رایانه‌ای ساخته‌اند که مبتنی بر بیولوژیک است و برای انجام یک بازی با نام Tic-Tac-Toe (بازی xo در یک محیط3x3 ) طراحی شده است. آنها معتقدند که این رایانه هیچگاه این بازی را به انسان نمی‌بازد. به نظر می‌رسد استفاده هوشمند از رایانه‌های DNA آغاز شده است.

اما آیا زمانی خواهد رسید که من و شما به جای این رایانه‌های الکترونیکی از یک قطره آب برای انجام محاسبات استفاده کنیم ؟

منبع : دنیای کامپیوتر و ارتباطات
فرستنده : خانم علیخانی

-----------------------------------------------------------------------
لینک شماره 24 :   http://wwitv.com/portal.htm
تماشای زنده تلویزیون های سراسر دنیا در سایت تلویزیون برای همه، اگه سرعت خوبی دارید دیدنش جالبه ...

لیست کل یادداشت های وبلاگ