Uuden molekyylitietokoneen energiankulutus on erittäin alhainen

Brittiläisen "New Scientist" -viikottaisen verkkosivuston mukaan 1. heinäkuuta raportoitu, molekyylejä ongelmien ratkaisemiseen käyttävien tietokoneiden energiankulutus on yksi kymmenen tuhannesosa perinteisten tietokoneiden energiankulutuksesta. Suurempina nämä biotietokoneet voivat ratkaista tehokkaasti monimutkaisia ​​logistiikkaongelmia, jotka vaativat yleensä paljon aikaa ja vaivaa.

Suurimman osan tietokoneiden historiasta sirun koon pienentyessä toimimiseen tarvittava energia väheni. Mutta tämä suhde katkesi noin 15 vuotta sitten, mikä tarkoittaa, että suuria laskentatehtäviä suorittavat tietokoneet eivät ole niin energiatehokkaita kuin aiemmin toivoimme.

Yksi tapa tehdä tulevista tietokoneista energiatehokkaampia voisi olla elektroniikan luopuminen kokonaan ja siirtyminen biologiaan. Thiel Koten ja kollegat Dresdenin teknisestä yliopistosta Saksasta rakensivat sirupohjaisen biotietokoneen, joka käyttää kanavien kautta liikkuvia molekyylejä ongelmien ratkaisemiseen.

Brittimedia: Uuden molekyylitietokoneen energiankulutus on erittäin alhainen

Tämä siru on valmistettu lasista. Laskennallisen tehtävän suorittamiseksi tutkijat täyttivät sirun nesteellä, joka sisälsi kuljettajaproteiinimolekyylin ja mikrotubuluksia.

Mikrotubulukset muodostavat osan solun sisällä olevasta "telineestä", ja kuljettajaproteiinit liikkuvat niitä pitkin kuljettamaan muita molekyylejä. Mutta biotietokoneen suunnittelu kääntää tilanteen päinvastaiseksi. Koten sanoi, että biotietokoneessa sirun kanavissa liikkuvat mikrotubulukset todella "surffailevat" kuljettajan proteiinissa. Kaikki mikrotubulukset liikkuvat samanaikaisesti, mikä tarkoittaa, että monia laskentatehtäviä voidaan suorittaa samanaikaisesti.

Mikrotubulukset liikkuvat kanavan läpi, jokainen reitti vastaa alustavaa ratkaisua tietokoneelle. Tämän jälkeen tutkijat ottivat kuvia lukeakseen biotietokoneen lähtötiedot ja määrittääkseen menestyneimmän ratkaisun.

Coten sanoi, että biotietokoneet voivat ratkaista tiheitä yhdistelmäongelmia, kuten laskea parhaan reitin lentokoneelle, jonka on pysyttävä useissa kaupungeissa.

Henry Hess Columbia Universitystä Yhdysvalloista sanoi, että edellä mainittu uusi biotietokone on suuri edistysaskel verrattuna kymmenen vuotta sitten tehtyyn ensimmäiseen biotietokoneiden sukupolveen.

Perinteiset tietokoneet pystyvät ratkaisemaan tiettyjä ongelmia nopeammin, mutta enemmän muuttujia sisältävän yhdistelmäongelman ratkaiseminen voi kestää miljardeja vuosia elektronisella tietokoneella. Kanadan McGill-yliopiston Dan Nigulau sanoo, että elektronisten tietokoneiden laskentanopeuden lisääminen on avoin kysymys, ja uusille biotietokoneille tutkijoiden tarvitsee vain lisätä enemmän molekyylejä ongelman ratkaisemiseksi muutamassa päivässä. Mikrotubulukset ovat hyvin pieniä, ja 1 grammaan nestettä mahtuu biljoonia mikrotubuluksia, mikä on edullinen tila.

"Surffaus"-molekyylit käyttävät myös vain kymmenesosan kunkin laskentavaiheen kuluttamasta energiasta perinteisissä tietokoneissa. "On ymmärrettävää, että nämä [molekyyliset] moottorit on optimoitu 1 miljardin vuoden ajan evoluutioprosessissa", Cotten sanoi. ”

Tämä uusi laite on ylivoimaisesti tehokkain laatuaan, mutta se ei ole tarpeeksi edistynyt käytännöllisyyden suhteen. Käytännön sovelluksissa, kuten logistiikassa, tiimin tietokone tarvitsee lisää molekyylejä, mikä on haaste valmistusteknologialle, ja kanavan läpi liikkuessaan "taipuvat" mikrotubulukset voivat aiheuttaa enemmän virheitä, Cotten sanoi. "Rakentamamme biotietokoneet ovat siinä tilassa, missä elektroniset tietokoneet olivat, kun ihmiset alkoivat koota ensimmäisiä transistoreita", hän sanoi. ”

Ole ensimmäinen kommentti

Jätä vastaus

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.


*