«ԴՆԱ համակարգիչներ»–ի խմբագրումների տարբերություն

չ
clean up, replaced: : → ։ (35) oգտվելով ԱՎԲ
չ (Bot: Migrating 21 interwiki links, now provided by Wikidata on d:q177126 (translate me))
չ (clean up, replaced: : → ։ (35) oգտվելով ԱՎԲ)
“DNA համարկիչները” դրանք համկարգիչներ են, որոնք օգտագործում են [[DNA]], [[բիոքիմիա]] և [[մոլեկուլյար կենսաբանություն]] ավանդական սիլիկոնային հիմքով [[համակարգչային]] [[տեխնոլոգիայի|տեխնոլոգիաների]] փոխարեն:փոխարեն։ DNA համակարգիչները, կամ, ավելի պարզ, [[Բիոհամակրգիչները|բիոմոլեկուլային համակարգիչները]], արագ զարգացող միջդիսցիպլինար ոլորտ է:է։ Գիտական հետազոտությունները այս ոլորտում վերաբերում են DNA համակարգիչների տեսության, փորձարկումների և ծրագրերի:ծրագրերի։
 
==Պատմությունը==
 
Այս ոլորտը ի սկզբանե առաջ է տարել [[Հարավային Կալիֆորնիայի Համալսարանի]] աշխատակից [[Լեոնարդ Էլմանի]] կողմից 1994 թվականին:թվականին։ Էդլմանը ցուցադրեց DNA-ի [[հայեցակարգ ապացուցող]] օգուտը, որպես հաշվարկման ձև, որը լուծում էր 7 կետանոց [[Համիլթոնյան ուղու խնդիր]]ը:ը։ Էդելմանի առային իսկ փորձերից սկսած առաջխաղացումներ են նկատվել և տարբեր [[Թյուրինգի մեքենաներ]], ինչպես ապացուցվել էր, հնարավոր եր կառուցել:կառուցել։
 
Թեև նախնական հետաքրքրություն էր `օգտագործելով այս նոր մոտեցումը լուծել [[NP-դժվար]] խնդիրներ, շուտով պարզ դարձավ, որ դա չէր կարող լինել լավագույնը պիտանի ձևը այս տեսակ հաշվարկման համար, և մի քանի առաջարկ արվեց այս մոտեցման համար [[killer ծրագիր]] գտնելու ուղղությամբ: 1997թ.-ին համակարգչային գիտնական [[Միցունորի Օգիհարա]]ն, աշխատելով կենսաբան Անիմեշ Ռայի հետ, առաջարկեց մեկը, որպես բուլային սխեմաների գնահատում և նկարագրեց իրականացման ձևերը:
 
2002թ.-ին, Իսրայելի Ռեվոհոթ քաղաքի [[Weizmann գիտական ինստիտուտ]]ի հետազոտողներ երևան հանեցին ծրագրավորվող մոլեկուլյար հաշվիչ մեքենա` կազմված ենզիմներից ու DNA մոլեկուլներից, սիլիկոնե միկրոչիպերի փոխարեն:փոխարեն։
 
2004թ. ապրիլի 28-ին [[Weizmann ինստիտուտ]]ի աշխատակիցներ [[Էհուդ Շապիրո]]ն, Յաակով Բենեսոնը, Բինյամին Գիլը, Ուրի Բեն-Դորը և Ռիվկա Ադարը հայտնեցին[[Nature(ամսագիր)|Nature]] ամսագրին, որ նրանք ստեղծել են DNA համակարգիչ մուտքային և ելքային մոդուլով, որը տեսականորեն կարող էր ախտորոշել [[քաղցկեղ]]ային ակտիվությունը բջիի ներսում և նշանակել հակաքաղցկեղային դեղամիջոց` ախտորոշման հիման վրա:վրա։
 
==Հնարավորությունները==
 
DNA համակարգիչները հիմնականում նման են [[զուգահեռ համակարգիչներ]]ին, դրանում այն օգտագործում է ԴՆԹ-ի բազմաթիվ մոլեկուլների առավելությունները` փորձելու մի անգամից տարբեր հնարավորություններ:հնարավորություններ։
 
DNA համակարգիչները նաև առաջարկում էներգիայի շատ ավելի քիչ ծախս, քան ավնդական սիլկոնային համակարգիչները:համակարգիչները։ ԴՆԹ-ն օգտագործում է [[ադենոզինի եռաֆոսֆատ]] (ԱԵՖ), որպես սնուցման նյութ կամ որպես ջերմային:ջերմային։
 
ԴՆԹ-ի թե հիբրիդացումը, և թե հիդրոլիզը կարող է ինքնաբերաբար առաջանալ, սնուցվելով ԴՆԹ-ում կուտակված պոտենցիալ էներգիայով:էներգիայով։ Երկու ԱԵՖ մոլկուլների սպառումից ստացվում է 1.5*10-19 Ջ. Նույնիսկ շատ տրանզիստորներով` վայրկյանում 2 ԱԵՖ մոլեկուլ օգտագործելով, դուրս եկող հոսանքը էլի քիչ է:է։ Օրինակ, Քհանը հաղորդում է 109 փոխանցում վայրկյանում `10-10 էներգիայի ծախսով, իսկ Շապիրոն նմանապես հաղորդում է7.5*1011 ելք 4000 վայրկյանում ~10-10 Վ էներգիայի ծախսմամբ:
 
Հատուկ մասնագիտական պրոբլեմների համար, DNA համակարգիչները ավելի արագ են ու փոքր, քան ցանկացած այլ համակարգիչ: Ավելին, որոշակի մաթեմատիկական հաշվարկներ աշխատում են DNA համակարգիչներով: Որպես օրինակ, Արան նայեբին տրամադրել է [[Strassen ալգորիթմ|Strassenի կաղապարային բազմացման ալգորիթմ]]ի ընդհամուր կիրառում DNAհամակարգչի վրա, չնայած խնդիրներ էին եղել մասծտաբավորման հետ:
 
Սակայն, DNA համակարգիչները չեն տրամադրում որևէ նոր հնարավորություն [[Հաշվարկողական տեսության (ինֆորմատիկա)|Հաշվարկողականության տեսություն]] տեսանկյունից, որի խնդիրների ուսումնասիրումը հաշվողապես լուծելի է` օգտագործելով հաշվարկման տարբեր մոդելներ:մոդելներ։
 
Օրինակ,
 
Եթե խնդրի լուծման համր անհրաժեշտ տարածությունը աճում է էքսպոնոնտորեն համեմատական խնդրի չափսի հետ ([[EXPSPACE]] խնդիրներ) [[von Neumann architecture|von Neumann սարքեր]]ի վրա, ապա այն էքսպոնենտորեն համեմատական աճում է խնդրի չափսի հետ նաև DNA համակարգիչների վրա:վրա։
 
Շատ մեծ EXPSPACE խնդիրների համար անհրաժեշտ ԴՆԹ-ի քանակը շատ մեծ է և ոչ պրակտիկ:պրակտիկ։
 
Մյուս կողմից, [[Քվանտային]] համակարգիչները տրամադրում են նոր հնարավորություններ:հնարավորություններ։
 
DNA համակարգիչների տեխնոլոգիան նման է, բաըց տարբերվում է [[ԴՆԹ նանոտեխնելոգիաներ]]ից:ից։ Վերջինը օգտագործում է Վաթսոնի և Քրիկի [[Հիմանական զույգ|հիմնական զուգադրման]] առանձնահատկությունները և ԴՆՈ-ի այլ հատկանիշներ ԴՆԹ-ից նոր կառույցներ ստանալու համար:համար։ Այս կառույցները կարող են օգտագործվել DNA համկարգիչների համար, սակայն դա պարտադիր չէ:չէ։ Բացի այդ, DNA համարկիչներին հարկավոր չեն որևէ մոլեկուլներ ստացված ԴՆԹ տեխնոլիայով:տեխնոլիայով։
 
Caltech-ի ստեղծել ոն միացում պատրաստված 130 եզակի ԴՆԹ թելիկներից, որը կարող է հաշվել 1-15 թվերի քառակուսի արմատները:արմատները։
 
==Եղանակները==
 
Բազմաթիվ եղանակներ կան DNA համկարգիչներ հավաքելու. Ամեն մեկն ունի իր առավելություններն ու թերություները:թերություները։ Սրանց մեծամասնությունը կառուցում է հիմնական տրամաբանական անցումները ([[տրամաբանական AND|AND]], [[տրամաբանական OR|OR]], [[տրամաբանական NOT|NOT]]) կապված DNA հիմքի [[թվային տրամաբանության]] հետ:հետ։ Հիմքերից որոշները ներառում են ԴՆԹզիմներ,
 
[[օլիգոնուկլեոտիդ|դեօքսիօլիգոնուկլեոտիդներ]], ֆերմենտներ, ԴՆԹ սալեր և [[պոլիմերազային շղթայական ռեակցիա]]
==ԴՆԹզիմներ==
 
Կատալիտիկ ԴՆԹն ([[դեօքսիռիբոզիմ]]կամ ԴՆԹզիմ) արագացնում է ռեակցիան համապատասխան նյութի հետ փոխազդելիս:փոխազդելիս։ Այս ԴՆԹզիմները օգտագործվում են տրամաբանական անցումներ կառուցելու համար, ինչպես թվային տրամաբանություն սիլիկոնում, այնուամենայնիվ, ԴՆԹզիմները սահմանափակվում են 1-, 2- և 3- մուտքային անցումներով, առանց որևէ կոնկրետ մտադրության շարքը շարունակելու:շարունակելու։
 
ԴՆԹզիմների տրամաբանական անցումը փոխում է իր կառուցվածքը, երբ միանում է համապատասխան օլիգոնուկլեոտիդի և ֆլուորոգենի սուբդտրատը, որին նա միացած է` ազատ է արձակվում:արձակվում։ Չնայած այլ նյութեր կարող են օգտագործվել, մոդելների մեծամասնությունը օտագործում է լուսածորման վրա հիմնված սուբստրատը, քանզի այն հեշտ է հայտնաբերել, նույնիսկ եզակի մոլեկուլի սահմանում:սահմանում։
 
Լուսածորման քանակը, այնուհետև կարող է չափվել, պարզելու համար արդյոք ռեակցիա տեղի է ունեցել, թե ոչ:ոչ։ Փոխված ԴՆԹզիմը օգտագործվում է (ծախսվում է) և չի կարող այլ ռեակցիաների մասնակցել:մասնակցել։ Սրա պատճառով, այս ռեակցիան տեղի է ունենում այնպիսի սարքերում, ինչպիսին է շարունակական թափահարման - տանկի ռեակտորը, որտեղ վերացվում է հին նյութը և ավելանում են նոր մոլեկուլներ:մոլեկուլներ։
 
Երկու հաճախ օգտագործվող ԴՆԹզիմնեը կոչվում են E6 և 8-17:17։ Սրանք տարածված են, քանզի թույլ են տալիս բաժանել սուբստրատը ցանկացած կամյական տեղ:տեղ։
 
Ստոյանովիչն ու ՄակԴոնալդը օգտագործել են E6 ԴՆԹզիմը սարքեր կառուցելու համար, նույնապես, Ստոյանովիչը նաև ցուցադրել է 8-17 ԴՆԹզիմներ օգտագործող տրամաբանական անցումներ:անցումներ։
 
Չնայած այդ ԴՆԹզիմները ապացուցել են իրենց օգտակարությունը տրամաբանական անցումներ կառուցելու գործում`նրանք սահմանափակված են կոֆակտոր մետաղի կարիքով` գործելու համար, ինչպես օրինակ Zn2+ կամ Mn2+, և հետևաբար օգտակար չեն:չեն։
==See also==
*[[Biocomputers]]
287 041

edits