Obliczenia w próbówce

10.12.2009 - Monika Demichowicz
TrudnośćTrudność

Adleman nie tylko stworzył teoretyczny model, czyli podobnie jak my przeprowadził eksperyment myślowy. Przeprowadził też w laboratorium ciąg reakcji, które opisaliśmy powyżej dla przykładowego grafu o siedmiu wierzchołkach. Krok 1 algorytmu trwał kilka sekund, podczas gdy kroki 2-5 równo tydzień. Eksperyment zakończył się sukcesem! Ścieżka Hamiltona została odnaleziona. Na rysunku przedstawiono graf wejściowy oraz wynik eksperymentu – znalezioną ścieżkę Hamiltona.

Grafy

Dlaczego może się nie udać?

Algorytmy obliczeń cząsteczkowych są bardzo podatne na błędy. Wynika to przede wszystkim z faktu, że przy każdej operacji tracona jest część danych, na których się operuje – substancja zostaje na ściankach próbówki, na pipetach itp. Także procesy wydobywania określonych sekwencji z próbówki, rozdzielania sekwencji itp. prowadzą do utraty części cząsteczek, a co za tym idzie części prawidłowych rozwiązań. Może zatem dojść do sytuacji (jaka często się zdarza), że w wyniku przeprowadzenia eksperymentu doświadczalnie nie uda się znaleźć rozwiązania problemu właśnie ze względu na trudności techniczne. Faktycznie, nie wszyscy, którzy starali się laboratoryjnie zweryfikować wyniki Adlemana, uzyskali pozytywny efekt.

Perspektywy

Obliczenia cząsteczkowe wydają się być ciekawym podejściem, które umożliwiło nam poznanie innej formy danych i obliczeń niż znane  nam do tej pory. Ich niewątpliwą zaletą jest potencjalna efektywność: możliwość obróbki potężnej ilości informacji w sposób równoległy przy niewielkich dostawach energii.

Jednak głównym jej ograniczeniem jest sposób wydobywania rozwiązania: skoro dla powyższego problemu trwał on tydzień, to o ile więcej pracy mielibyśmy z grafem stu wierzchołków? Kolejnym problemem jest duża strata informacji w trakcie tego procesu, co może prowadzić do utraty rozwiązania.

Pewnym ograniczeniem w projektowaniu algorytmów obliczeń cząsteczkowych jest też konieczność ograniczania się do operacji na DNA występujących w naturze, choć nanotechnologie umożliwiają coraz to nowe operacje i ich zastosowania, a także projektują cząsteczki o niespotykanych w naturze kształtach.

Jednym słowem, póki co, obliczenia cząsteczkowe są raczej ciekawostką niż alternatywą dla technologii krzemowej.

 

5
Twoja ocena: Brak Ocena: 5 (3 ocen)

Copyright © 2008-2010 Wrocławski Portal Informatyczny

design: rafalpolito.com