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DNA计算机

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1 拼音

DNA jì suàn jī

2 注解

1994年,美国加州大学的L. Adleman博士在《Science》上公布了DNA计算机的理论,并成功地在DNA溶液的试管中进行了运算实验。L. Adleman博士的DNA计算机完全是一种新的观念。其基本设想是:以DNA碱基序列作为信息编码载体,利用现代分子生物学技术,在试管内控制作用下的DNA序列反应,作为实现运算的过程;即以反应前的DNA序列作为输入的数据,反应后的DNA序列作为运算的结果。DNA计算机是一种化学反应计算机。到目前为止,已有人通过DNA计算机模型进行实验解决了一些基本的NP问题。如L. Adleman博士做的对货郎担问题(哈密顿图问题,HPP)的计算,和普林斯顿大学查科普顿作的可满足性问题(SAT问题) 。所谓NP问题 ,是指人们根据问题类的算法复杂程度的划分而言,与P问题相对。P问题是指算法复杂性随着问题规模的增长而呈多项式增长的算法,是可以计算的。NP问题是指指算法复杂性随着问题规模的增长而呈指数增长的算法,是实际上不可计算的。DNA计算机的构想是一种创新,具有巨大的潜力。DNA计算机运算速度快,其几天的运算量就相当于计算机问世以来世界上所有计算机的运算总量。它的存储容量非常巨大,而耗能却只有一台普通计算机的十亿分子一。当然,DNA计算机毕竟只是一种理论设想,在很多方面还相当不完善。主要表现在:

1. 构造的现实性及计算潜力。DNA计算机以编码后的DNA序列作为输入,在试管内反应完成计算,反应产物及溶液给出了全部解空间,但是最优解如何与其他解分离,怎样输出,是一个技术性极强的问题。目前还没有令人满意的输出手段。随着求解问题规模的扩大,输出将成为DNA计算机的瓶颈。

2. 运算过程中的错误问题。在扩增DNA的过程中,有较高的错配率,而且大量的DNA在几百步的反应中也会产生一些支路反应。错误会产生伪解,并增加最优解输出的难度。

3. 人机界面。怎样使得DNA计算机的输入和输出变成一般人可以接受的,否则就无法进行广泛的应用。

不论如何,DNA计算机的提出拓宽了人们的视野,启发人们用算法的观念研究生命,并向众多领域提出了挑战。

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开放分类:生物学计算机
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  • 评论总管
    2019/7/16 6:36:32 | #0
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