Говорят, что все изобретения человечества были «подмечены» у природы, или хотя бы имеют природные аналоги; например, у самолёта в природе есть аналог — птица. А есть ли аналог компьютера и компьютерных программ?
Это — биологическая клетка, которая и будет рассмотрена в этом посте с точки зрения программиста, как молекулярный компьютер. Вы узнаете, что многие современные способы и алгоритмы обработки информации появились не в 1980-х годах, а на многие миллионы лет раньше.
Читать полностью »
Рубрика «Биотехнологии» - 142
Молекулярный компьютер 3000000 вековой давности
2012-09-08 в 9:01, admin, рубрики: биоинформатика, биология, Биотехнологии, Научно-популярное, метки: биологияЧерез 3000 лет у всех людей будет общий предок, живущий сегодня
2012-08-22 в 22:45, admin, рубрики: Биотехнологии, генетика, метки: генетика
Если принять среднее количество детей 2, то через N поколений количество потомков человека составляет 2^N. Казалось бы, всё просто — у 7 млрд ныне живущих землян общий предок жил 33 поколения назад ((log(7000000000))/(log(2))), то есть примерно 800-1000 лет назад, если взять возраст поколения в 25-30 лет. Однако, эта формула справедлива только при условии абсолютно случайного скрещивания всего населения Земли.
Читать полностью »
Учёные из Гарварда записали 643 килобайта данных в молекулу ДНК
2012-08-18 в 14:29, admin, рубрики: Биотехнологии, генная инженерия, хранение информации, метки: генная инженерия, хранение информации
Молекулы ДНК — это идеальный носитель информации: они фантастически компактны, стабильны, энергетически эффективны и надёжны: доказанная продолжительность хранения информации в ДНК составляет 3,5 миллиарда лет. Четыре грамма молекул ДНК, теоретически, могут вместить всю информацию, созданную человечеством за целый год.
Неудивительно, что учёные упорно пытаются найти удобный способ записи и считывания информации из ДНК. Два года назад биологи из Гонконга сумели внедрить в клетку бактерии E.coli синтетическую ДНК с 1 КБ зашифрованной информации. В организме бактерии около 10 млн клеток, а информационная плотность такого хранилища можно оценить в 900 ТБ на 1 грамм бактерий.
Сейчас специалисты из Кембриджского университета под руководством Джорджа Чёрча (George Church) бросили вызов китайским коллегам и поставили новый рекорд по количеству информации, внедрённой в синтетическую ДНК. Они смогли записать текст целой книги в 1 пикограмм молекул (пикограмм — одна триллионная грамма). Научная работа опубликована 16 августа 2012 года в журнале Science.
Читать полностью »
Розалинд — платформа для изучения биоинформатики
2012-08-17 в 10:17, admin, рубрики: биоинформатика, Биотехнологии, образование, Спортивное программирование, Учебный процесс в IT, метки: биоинформатика, биотехнологии, образование, спортивное программирование
Широко известны сайты для решения олимпиадных задач по программированию, такие, как, например, TopCoder и Codeforces, а также сборники математических задач-головоломок, например, Project Euler. За последний год произошёл бум онлайн образования: возникли стартапы Coursera и Udacity, предоставляющие онлайн курсы от топовых университетов США… но для тех, кто хочет изучить биоинформатику, пока ничего нет.
Розалинд — проект, разрабатываемый в Санкт-Петербуге и University of California, San Diego с мая 2012 года, как раз заполняет эту нишу. Это платформа для обучения биоинформатике с помощью решения задач, бесплатная и открытая.Читать полностью »
Впервые создана компьютерная модель клетки
2012-07-21 в 4:42, admin, рубрики: cad, E. coli, Mycoplasma genitalium, биоинформатика, Биотехнологии, будущее здесь, модели систем, Стэнфордский университет, метки: cad, E. coli, Mycoplasma genitalium, биотехнологии, модели систем, Стэнфордский университет Ученые в Стэнфорде совершили огромный шаг вперед: впервые была создана полная цифровая модель организма и всего его жизненного цикла. Для создания компьютерной модели крошечной бактерии Mycoplasma genitalium потребовалось написать 28 независимых взаимодействующих друг с другом модулей, симулирующих процессы живой клетки и оперирующих 1.900 параметрами. Для описания их поведения использовались 900 различных научных отчетов. Сложность модели высока: лишь для процесса деления одноклеточного требуется 10 часов симуляции, а на выходе получается полгигабайта данных.
Mycoplasma genitalium — простой паразит, обитающий в мочеполовых и дыхательных путях. Бактерия привлекает исследователей в первую очередь размером своего генетического аппарата — у M. genitalium всего 525 генов, в то время как у более традиционной лабораторной E. coli их 4.288. Несмотря на характер микроорганизма и трудности в работе с паразитом, малое количество генов делает его привлекательным для биоинженеров: именно с участием M. genitalium в 2008 году впервые была создана искусственная хромосома.Читать полностью »
Впервые создана компьютерная модель живой клетки
2012-07-21 в 4:42, admin, рубрики: cad, E. coli, Mycoplasma genitalium, биоинформатика, Биотехнологии, будущее здесь, модели систем, Стэнфордский университет, метки: cad, E. coli, Mycoplasma genitalium, биотехнологии, модели систем, Стэнфордский университет Ученые в Стэнфорде совершили огромный шаг вперед: впервые была создана полная цифровая модель организма и всего его жизненного цикла. Для создания компьютерной модели крошечной бактерии Mycoplasma genitalium потребовалось написать 28 независимых взаимодействующих друг с другом модулей, симулирующих процессы живой клетки и оперирующих 1.900 параметрами. Для описания их поведения использовались 900 различных научных отчетов. Сложность модели высока: лишь для процесса деления одноклеточного требуется 10 часов симуляции, а на выходе получается полгигабайта данных.
Mycoplasma genitalium — простой паразит, обитающий в мочеполовых и дыхательных путях. Бактерия привлекает исследователей в первую очередь размером своего генетического аппарата — у M. genitalium всего 525 генов, в то время как у более традиционной лабораторной E. coli их 4.288. Несмотря на характер микроорганизма и трудности в работе с паразитом, малое количество генов делает его привлекательным для биоинженеров: именно с участием M. genitalium в 2008 году впервые была создана искусственная хромосома.Читать полностью »
«Жидкий перцептрон» или гипотеза как реализовать реальную парралельность
2012-06-17 в 2:52, admin, рубрики: Биотехнологии, искусственный интеллект, Перцептрон, метки: ПерцептронВ комментариях к статье Алгоритмическая неразрешимость – это не препятствие для алгоритмического ИИ я высказался, в свете того, что
Почему-то все зациклились на задачах NP. Но никто почему то не ставит задачи БЫСТРЕЕ решать задачи класса P (вплоть до мгновенного ответа)
и намекнул, что проблемы построения ИИ заключаются скорее в принципиальной (непреодолимой) медленности компьютеров построенных по принципу машин Тьюринга.
В статье же говорилось о теоретической проблеме алгоритмической неразрешимости на примере задачи останова.
Человек решает задачу останова, но делает это с ошибками, вероятность которых повышается с усложнением программ. Способность человека решать алгоритмически неразрешимые проблемы (как массовые проблемы) является крайне сомнительной. Его способность находить решения для отдельных частных случаев ничего не доказывает, ведь это под силу и компьютеру.
и вот тут кажется недооценен «алгоритм» работы человек с нахождением частных случаев. Не под силу это компьютеру, ему не хватает устройства, благодаря которому он мог бы выделять частные случаи. Конечно, в комментария в этой статье — многие сразу закодировали эти частные случаи, но речь же идет о том, чтобы компьютер сам это осуществил бы при решении. Представляется, что нахождение частных случаев как минимум принципиально снижает сложность расчетов. Человек упрощая и идеализируя затем переходит к формулированию законов, тем самым переходя на качественно другой уровень. И вот это компьютеру не доступно.
Но все по порядку.
В MIT разработали новый тип топливного элемента для нейроимплантантов
2012-06-15 в 12:42, admin, рубрики: Биотехнологии, Киберпанк, киборги, матрица, медицина будущего, нейробиология, нейроинтерфейс, топливные элементы, Энергия и элементы питания, метки: киберпанк, киборги, матрица, медицина будущего, нейробиология, нейроинтерфейс, топливные элементы Учёные Массачусетского технологического института создали топливный элемент на базе кремния, который работает на глюкозе. Элемент может иметь размеры в несколько квадратных миллиметров, что позволяет использовать его для питания нейроимплантантов и других микроэлектронных устройств с очень низким энергопотреблением.
Новый элемент имеет несколько важных преимуществ. Во-первых, для его производства используется стандартный техпроцесс фотолитографии, широко применяющийся для изготовления кремниевых микросхем, причём особо высокие разрешения не требуются, вполне сгодится оборудование более чем десятилетней давности. На иллюстрации ниже — фотография кремниевой подложки с элементами разных размеров. Сторона самого большого квадрата — 64 мм.
Читать полностью »
В MIT разработали новый тип топливного элемента для нейроимплантатов
2012-06-15 в 12:42, admin, рубрики: Биотехнологии, Киберпанк, киборги, матрица, медицина будущего, нейробиология, нейроинтерфейс, топливные элементы, Энергия и элементы питания, метки: киберпанк, киборги, матрица, медицина будущего, нейробиология, нейроинтерфейс, топливные элементы Учёные Массачусетского технологического института создали топливный элемент на базе кремния, который работает на глюкозе. Элемент может иметь размеры в несколько квадратных миллиметров, что позволяет использовать его для питания нейроимплантатов и других микроэлектронных устройств с очень низким энергопотреблением.
Новый элемент имеет несколько важных преимуществ. Во-первых, для его производства используется стандартный техпроцесс фотолитографии, широко применяющийся для изготовления кремниевых микросхем, причём особо высокие разрешения не требуются, вполне сгодится оборудование более чем десятилетней давности. На иллюстрации ниже — фотография кремниевой подложки с элементами разных размеров. Сторона самого большого квадрата — 64 мм.
Читать полностью »
В Гавайском университете научились делать микроскопических роботов из пузырьков воздуха
2012-05-23 в 11:05, admin, рубрики: Биотехнологии, лазер, манипуляторы, микророботы, робототехника, метки: лазер, манипуляторы, микророботыПузырьки диаметром несколько сотен микрометров управляются инфракрасным лазером. Лазер нагревает стенку контейнера с соляным раствором, на которой расположен пузырёк, нагретая жидкость стремится перетечь в более холодные области вокруг пузырька и заставляет его двигаться вслед за лазерным лучом. Освещая разные точки на границе пузырька, можно заставить его двигаться в любую сторону. Скорость пузырька зависит от интенсивности луча и может достигать четырёх миллиметров в секунду.