Epitafium krzemowi ...... czyli o wspóîczesnych architekturach komputerowych czëôê 2 [Plansza - Mózg a komputer] Juû teraz moûemy porównaê zalety konwencjonalnego komputera i mocnych stron ludzkiego mózgu: MÓZG KOMPUTER - rozpoznawanie, kojarzenie informacji. - klasyfikacja danych. - obliczenia arytmetyczne - równolegîe przetwarzanie danych - wiele neuronów dziaîajâcych w tym samym czasie - bardzo krótki czas przetwarzania jednego polecenia - zdolnoôê do rekonstrukcji i odtwarzania sygnaîów - odpornoôê na uszkodzenia - zdolnoôê przetwarzania informacji niepeînej i obarczonej bîëdami - wysoka precyzja obliczeï Mózg potrafi rozpoznawaê, kojarzyê informacje . Potrafi je takûe klasyfikowaê i równolegle przetwarzaê-wiele neuronów dziaîa w tym samym czasie. Posiada zdolnoôê do rekonstrukcji i odtwarzania sygnaîów. Jest odporny na uszkodzenia i posiada takûe zdolnoôê przetwarzania informacji niepeînej i obarczonej bîëdami. Komputer natomiast potrafi wykonywaê skomplikowane obliczenia arytmetyczne. W bardzo krótkim czasie moûe przetworzyê jedno polecenie . Wykonywane obliczenia charakteryzujâ sië wysokâ precyzjâ. Podsumowujâc: sieci neuronowe mogâ przeprowadzaê niezwykîe obliczenia i dziaîania , chociaû w obliczeniach arytmetycznych mózg nie jest tak dobrym urzâdzeniem jak komputer.Gdy mamy do czynienia jednak z zadaniami takimi jak rozpoznawanie, skojarzenie czy klasyfikacja - mózg moûe pokonaê nawet najszybszy superkomputer, pomimo, ûe w tym procesie neurony jako jednostki przetwarzajâce, sâ o wiele rzëdów wielkoôci wolniejsze od swoich elektronicznych odpowiedników. Nie wszyscy traktujâ ûywe organy jako modele dla komputerów . Naukowcy prowadzâ badania nad zastosowaniem ûywej materii bezpoôrednio w komputerach. [Replikujâca czâsteczka DNA] Powstaîa idea realizacji procesów obliczeniowych z wykorzystaniem DNA , jako noônika informacji genetycznej przy pomocy biotechnologicznej metody PCR,sterowanego powielania fragmentów informacji przy wykorzystaniu enzymów replikujâcych. [DNA - animacja] W latach dziewiëêdziesiâtych matematyk i biolog Leonard Adelman, zaproponowaî wykorzystanie DNA do budowy komputerów nowej generacji. Informacje w takim komputerze, podobnie jak ma to miejsce w klasycznym , sâ zapisane w bitach. W komputerze krzemowym informacja ta jest zapisana w postaci kodu binarnego, czyli ciâgu zer i jedynek, natomiast w komputerze DNA rolë przejmujâ zasady azotowe C, G, A, T, tak jak w kodzie genetycznym.Jeôli przyjmiemy,ûe kod genetyczny jest rodzajem szyfru,to moûemy za jego pomocâ zapisaê dowolnâ informacje. Istotne znaczenie majâ tutaj enzymy, potrafiâce odczytaê, skopiowaê, a nawet zmieniaê DNA w zaleûnoôci od zapotrzebowania. Adelman zdecydowaî sië przetestowaê swój prototyp komputera DNA, przy pomocy matematycznej zagadki - "Jak moûna odwiedziê 7 miast poîâczonych 14 drogami , bez dwukrotnego przechodzenia przez to samo miasto?". Przyporzâdkowaî kod kaûdemu miastu i kaûdej drodze . Nastëpnie wymieszaî skrawki DNA w roztworze i pozwoliî im przereagowaê . Cztery nukleotydy poîâczyîy sië wedîug reguîy zwanej "komplementar- noôciâ". Guanina (G) poîâczyîa sië z Cytozynâ (C), a Adeina (A) z Tyminâ (T).Wszystkie skrawki pasowaîy do siebie jak klocki. Ûeby znaleûê rozwiâzanie problemu, Adelman zanalizowaî DNA dla najkrótszych sekwencji , które zawieraîy kody kaûdego poôredniego miasta, bez powtórzeï. Odnotowaî, ûe komputer DNA rozwiâzaî ten problem szybciej , niû jakiekolwiek konwencjonalne urzâdzenie liczâce - za pierwszym razem. W elektronicznych komputerach stosuje sië bramki logiczne do zamiany danych binarnych. Bramki logiczne DNA wykrywajâ specyficzne fragmenty kodu genetycznego i îâczâ je na wyjôciu. [DNA - procesorek] Struktury DNA sâ tworzone przy uûyciu konwen- cjonalnych technik laboratoryjnych . Naukowcy stwierdzili, ûe póî kilograma DNA moûe zmagazynowaê wiëcej informacji niû wszystkie elektroniczne komputery jakie kiedykolwiek zbudowano i ûe chip DNA wielkoôci kropelki bëdzie miaî moûliwoôci porównywalne do obecnych superkomputerów. Najwiëkszâ wadâ komputerów DNA jest rozkîad , jakiemu ulegajâ czâsteczki. Nie jest wiëc moûliwe dîugotrwaîe przekazywanie danych. Nie sâ teû uniwersalne , dla rozwiâzania problemu trzeba przygotowaê cykl konkretnych reakcji chemicznych. To, co niedawno byîo jeszcze fikcjâ przeobraûa sië w rzeczywistoôê. Pomimo widocznych korzyôci, jakie oferujâ nam super technologie, sceptycy uwaûajâ, ûe nic nie zastâpi w caîoôci krzemu.Istotnâ rolë odgrywajâ tutaj pieniâdze - potentaci na rynku procesorów zainwestowali olbrzymie ôrodki finansowe w krzemowe technologie i trudno im bëdzie przejôê na coô tak odmiennego. Jedno jest pewne , ûe komputery biologiczne sâ przyszîoôciâ techniki komputerowej: bëdâ o wiele szybsze i mniejsze niû dzisiejsze maszyny wykorzystujâce ukîady póîprzewodnikowe.Prace nad nimi prowadzone sâ na coraz wiëkszâ skalë. Moûe wciskajâc przycisk ENTER w swoim komputerze, powinniômy sië zastanowiê czy jesteômy na to wszystko gotowi... Bibliografia: 1. www.wiw.pl Wirtualny Wszechôwiat > Biologia > Ewolucjonizm > Psychologia ewolucyjna 2. goertzel.org/dynapsyc/dynacom.html 3. http://www.amsci.org/amsci/issues/Comsci98/ compsci9801.html 4. http://esg-www.mit.edu:8001/cgi-bin/biosearch.pl? DNA 5. http://www.mini.pw.edu.pl/MiNIwyklady/sieci/ mozg.html 6. Zbigniew Wojtasiïski, "Pierwszy biokomputer" 7. http://dna2z.com/dnacpu/dna.html 8. Fizyka i komputery u progu XXI wieku - Bogdan Lesyng , Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego oraz Wydziaî Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.