Yaşayan Bilgisayarlar

Organik temelli, DNA bilgisayar araştırmalarını duydunuz mıu?Temel de  canlılarda gerçekleşen, biyo-kimsasal ve elektriksel olayları, yapay bir hesaplayıcı hücre gibi kullanma fikrine dayanan bu araştırmalar, DNA molekülünün kendini kopyalaması ve beynin haberleşme sistemi olan sinirler aracılığıyla hayata geçirilmeye çalışılıyor.

1994 yılında ortaya konulan DNA’ya dayalı bilgisayar kavramı, kombinasyon temelli problemlerin çözümünü hedefliyor. Yaşamın temel taşı olan ve en basitten en karmaşığına bütün canlıların fonksiyonlarını kodlayan DNA molekülünün basit ve kararlı yapısı, karmaşık matematik problemlerinin çözümü olarak önerilmiş. DNA bilgisayarları ‘Hamiltonian Path Problemi’ olarak adlandırılan ve DNA’nın yapısını kullanarak çözüm üreten bir sistem. Kombinasyon temelli problemleri seri olarak çözmeye çalışan geleneksel bir bilgisayarın, paralel olan DNA bilgisayarının hızına erişmesi teorik olarak mümkün olamaz.

 

 

DNA bilgisayarı, geleneksel silikon yapı bileşenleri yerine DNA ve moleküler biyoloji teknolojilerinden yararlanan yeni nesil bilgisayarlardır. Hacmi sadece 1 cm³ olan 1 gram DNA, canlılara dair 750 terabayt bilgi barındırabilir.

 

 

1996 ’da biyomedikal mühendis Theodore W. Berger , hippocampusun aktivitesini üretebilen, özel olarak tasarlanmış bir DNA çipi üretti. Şimdi ise mikro elektrodlarla bu çipi beyin hücrelerine (neuron ) bağlamayı hedefliyor. Berger, kendi kara kutusunu inşa ederek beyni kopya edebilmek ve hippocampusun her algısı karşılığında ürettiği cevabın kusursuz olarak aynısını üretebilmeye çalışıyor. Hippocampusun özel bir bölgesi olan ‘dentate gyrus’ dokusunun taklidi bu yolla yapılmış bulunuyor. Böylece beynin her bölümünün fonksiyonlarını yerine getirebilecek çiplerin yapılabileceği de kanıtlanmış oluyor. Bu yaklaşımı kullanarak gerçek nöronları ve gerçek beyin sistemlerini kurabilmeyi amaçlayan Berger’in ümidi sadece belleği ve öğrenmeyi değil, hareketi ve algıları yöneten beyin bölgelerini de çözümleyebilmek.

1997 ’de CALTECH ’te bir araştırma grubunun sonuçlanan araştırmalarının açıklanmasıyla, geliştirilen neurochip metodunun canlı beyin hücrelerine bağlanması başarıldı. Ayrıştırılan hippocampus hücresinin, yine in vitro olarak neurochipin bulunduğu ortama yerleştirilmesiyle ve beslenmesi için gerekli ortamın sağlanmasıyla, hücre dendritler ve akson geliştirdiğinde hemen yanındaki hücrenin akson ve dendirtleriyle elektrik bağlantısı kurup bilgi iletimini kurar. Bu gelişme neural networkler üzerine yapılan araştırmalarda çok önemli bir adımı belgeliyor.

İsrailli bilim adamları saniyede 330 trilyon işlem gerçekleştirebilen ve en hızlı PC’den 100 bin kat daha hızlı olan bir bilgisayar geliştirdiler. 2003′ te  Weizmann Bilim Araştırma Enstitüsünde İsrailli bilim adamları, mikroskobik silikonlar yerine enzimlerden oluşan programlanabilir moleküler bir bilgisayar üretmişlerdi.

Bu sistemi zamanla geliştiren bilim adamları, tek bir DNA molekülü ile bir bilgisayarı çalıştırmayı başardılar. Bu yeni aygıtta, tek bir DNA molekülü bilgisayara ihtiyacı olan tüm yakıtı sağlıyor. DNA molekülü, hem işlem yapıyor hem de gerekli enerjiyi üretiyor. Geliştirilen mikroskobik bilgisayarın veri giriş çıkış kapıları ile yazılım ve donanımı tamamen, canlı organizmalardaki kodlanmış bilgiyi depolayan, DNA moleküllerinden oluşuyor. Yeni bilgisayarda veriler, DNA ipliğindeki molekül çiftleri tarafından temsil ediliyor ve doğal olarak oluşan 2 enzim, kodları okumak ve kopyalamak için  görev üstleniyor. Tüm DNA bilgisayarları bir tüpte toplandığında,  moleküler girdiler üzerinde, işlem yaparak gerekli çıktıları hesaplıyor.

DNA bilgisayarlarla birlikte hayatımıza, yeni şifre kavramlarıda girecek.Organik temelli şifreler.

harun Hakkında

Matematikçi...Bilgisayar Yüksek Mühendisi... Bir zamanlar Adli Bilişim uzmanı...

İlginizi Çekebilir

Port Tarama

Bu makalede port taramanın ne olduğuna değinip, farklı port tarama yöntemleri ve güvenlik açıklarını nasıl …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir