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DNA計算機
編輯在有關DNA計算機的文章中,我將描述DNA計算。截止到2018年,它仍然不是可以明顯地稱為“計算機”的計算機形式,而是處于如何進行計算的研究階段(因為英文的文章名稱是DNA Computing。如您所見,此日語版本中的文章名稱不合適。使用由四種類型的堿基序列組成的脫氧核糖核酸(DNA)進行計算。
脫氧核糖核酸(DNA),腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T),鳥嘌呤(G)和所述特性胞嘧啶(C)的附著在對操縱的DNA鏈的酶(各種限制性內切酶和,DNA連接酶,DNA聚合酶)。從某種意義上說,它同時生成大量的DNA鏈作為候選答案,因此有人將其視為一種大規模并行計算。
導致該研究在2000?年左右傳播的論文是南加州大學的計算機科學家Leonardo Edelman,在RSA密碼學中被稱為“ A”?。據說他在讀詹姆斯?沃森(James Watson)的?“基因分子生物學”時已經閱讀了用DNA計算的可能性。1994年,愛德曼(Edelman)首先使用DNA鏈解決了“?漢密爾頓路問題?”,這是眾所周知的NP完全問題的一個例子。漢密爾頓道路問題是單沖程類型[1],問題是如果存在一條路徑(路徑)一次通過圖上的所有節點,那么,可以顯示具體的解決方案。是的?在愛德曼(Edelman)實驗中,它是節點7和通道14的比例。我們將問題轉換為21(7 + 14)條DNA鏈,并給出了解決方案。
截至2018年,已經指出了一些問題。其中之一是提取解決方案的輸出是瓶頸。例如,在愛德曼(Edelman)的實驗中,計算本身是在幾秒鐘內完成的,但是提取解決方案卻花了兩天的時間。這是因為以下操作是手動執行的。首先,通過PCR(聚合酶鏈反應)方法擴增始于起始節點并終止于終止節點的DNA鏈。接下來,通過電泳分離具有合適長度的DNA鏈(在Edelman實驗中為6)。最后,將通過所有點的DNA鏈與結合有鐵粉的特殊互補DNA鏈混合,并重復純化節點數目。換句話說,DNA計算機速度很快,但是將問題轉換(輸入)為DNA鏈形式并將溶液轉換為數字數據(輸出)形式的過程存在問題。
還有一個問題,當試圖做復雜的問題時,所需的DNA數量成倍增加。
之后,電子計算機和DNA反應器的組合的編程也通用計算機這使得試驗中,2002年在東京須山等人的和奧林巴斯共同實用類型的設備開發的。在以色列?Shapiro等人的研究所-Weizmann。目前正在開發僅由DNA分子和酶的分子計算機,是針對醫療應用。
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