Bilgisayarların işlem gücünü artırmak için daha hızlı ve gelişmiş çipler üretmeye çalışan bilim insanları, bu kez tamamen farklı bir yöntem geliştirdi. Kanada, Avrupa, Birleşik Krallık ve Avustralya'dan araştırmacılar, elektronik işlemciler yerine canlı bakterileri kullanan bir biyobilgisayar tasarladı. McGill Üniversitesi öncülüğünde yürütülen 20 yıllık araştırmanın sonuçları Nature dergisinde yayımlandı ve 3 Kasım'da kamuoyuyla paylaşıldı. İlgili çözümler: ios + android mobil uygulama
Yeni sistem, özellikle geleneksel bilgisayarların çözmekte zorlandığı karmaşık matematik problemlerini hedefliyor. McGill Üniversitesinden biyomühendislik profesörü Dan Nicolau'ya göre elektronik bilgisayarlar, çok sayıda olasılığın değerlendirilmesini gerektiren karar ağacı problemlerinde büyük miktarda belleğe ihtiyaç duyuyor. Bakterilerden yararlanan yöntem ise aynı anda birçok ihtimali inceleyerek bu gereksinimi önemli ölçüde azaltmayı amaçlıyor.
Bakteriler matematik problemlerini nasıl çözüyor?
Araştırmacılar, sistemin temelini oluşturmak için sıvı içinde öngörülebilir biçimde hareket eden Escherichia coli ile çok hızlı çoğalabilen Vibrio natriegens bakterilerini seçti.
Deneylerde, bir sayı kümesindeki belirli sayıların toplamının hedeflenen değere ulaşıp ulaşmadığını araştıran Alt Küme Toplamı Problemi kullanıldı. Olasılıkların sayısı büyüdükçe çözümü son derece zorlaşabilen bu problem, bazı durumlarda geleneksel bilgisayarlar için yüzyıllar, hatta milyonlarca yıllık hesaplama gerektirebiliyor. İlgili çözümler: yazılım firması
Ekip, matematiksel problemi minik tünellerden oluşan fiziksel bir ağa dönüştürdü. Her yol ayrımı farklı bir kararı, tünellerin oluşturduğu rotalar ise olası çözümleri temsil ediyor. Bu yapıya bırakılan bakteriler, hareket ederek farklı yolları aynı anda keşfedebiliyor.
Geleneksel bilgisayarların aksine bakterilerin tek tek bütün ihtimalleri sırayla değerlendirmesi gerekli değil. Çok sayıda bakteri farklı rotalarda eş zamanlı ilerliyor. Araştırmacılar da doğru güzergahlardan geçen bakterileri otomatik görüntü analiziyle takip ederek sonuçlara ulaşıyor.
Sistem içinde bakterilerin aşırı çoğalmasını engellemek için sıcaklık kontrolünden yararlanılıyor. Bununla birlikte bakterilerin üreme yeteneği, gerektiğinde hesaplamaya katılan canlı birimlerin sayısının artmasını da sağlıyor.
Canlı bilgisayarlar RAM ihtiyacını ortadan kaldırabilir mi?
Biyobilgisayarın dikkat çeken avantajı, belirli hesaplamalarda geleneksel işlemcilerin ihtiyaç duyduğu büyük bellek kapasitesine gereksinim duymaması. Bakteriler fiziksel yolları keşfederek işlem gerçekleştirdiğinden, problemin bütün olasılıklarını dijital bellekte tutmak gerekmiyor.
Bu yaklaşım, bellek kaynaklarının sınırlı olduğu durumlarda yeni bir hesaplama yöntemi sunabilir. Ancak deneysel sistemin geleneksel bilgisayarların yerini alabileceği veya küresel RAM ihtiyacını ortadan kaldıracağı henüz gösterilmiş değil. İlgili çözümler: çok kategorili ilan sitesi
Araştırmada daha eğlenceli bir olasılık da gündeme geldi: 1993 yapımı Doom oyununu bakterilerle çalışan bir bilgisayarda çalıştırmak. Daha önce termostatlar dahil pek çok sıra dışı cihazda çalıştırılan oyunun teorik olarak böyle bir sistemde de kullanılabileceği belirtiliyor. İlgili çözümler: i̇lan platformları
Ne var ki bakterilerin yavaş hareket etmesi, bu fikri pratik olmaktan uzaklaştırıyor. Doom gibi bir oyunu çalıştırabilecek hesaplama kapasitesine ulaşmak için çok büyük miktarda bakteri ve devasa bir fiziksel düzenek gerekiyor.
Dan Nicolau ise bilgisayar kavramına daha temel bir açıdan yaklaşıyor. Araştırmacıya göre sayıları girdi olarak kabul edip sonuçta yeni sayılar üretebilen her cihaz, bilgisayar tanımını karşılıyor. Bu açıdan bakıldığında bakterilerin oluşturduğu sistem de yalnızca ilginç bir biyoloji deneyi değil, belirli matematiksel işlemleri gerçekleştirebilen gerçek bir hesaplama düzeneği. İlgili çözümler: emlak portalı
Kaynak: Chip Online
