Содержание
- 2. Оглавление Биокомпьютеры Введение ДНК-компьютеры Клеточные компьютеры Заключение Нейрокомпьютеры Введение Искусственный нейрон Что такое нейронные сети? Преимущества
- 3. Биокомпьютеры
- 4. Введение В настоящее время, когда каждый новый шаг в совершенствовании полупроводниковых технологий дается со все большим
- 5. ДНК-компьютеры Как известно, в живых клетках генетическая информация закодирована в молекуле ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). ДНК -
- 6. Ученые решили попытаться по примеру природы использовать молекулы ДНК для хранения и обработки данных в биокомпьютерах.
- 7. Клеточные компьютеры В 2001 г. американские ученые создали трансгенные микроорганизмы (т. е. микроорганизмы с искусственно измененными
- 8. Однако в разработке биокомпьютеров ученые столкнулись с целым рядом серьезных проблем. Первая связана со считыванием результата
- 9. Заключение Использование биокомпьютера уже сегодня возможно, целесообразно и необходимо: в науке, образовании, во всех системах управления
- 10. Нейрокомпьютеры
- 11. Введение Нейрокомпьютинг - это научное направление, занимающееся разработкой вычислительных систем шестого поколения - нейрокомпьютеров, которые состоят
- 12. Искусственный нейрон Искусственный нейрон имитирует в первом приближении свойства биологического нейрона. На вход искусственного нейрона поступает
- 13. Что такое нейронные сети? Каждый нейрон получает сигналы от соседних нейронов по специальным нервным волокнам. Эти
- 14. Преимущества нейрокомпьютеров По сравнению с обычными компьютерами нейрокомпьютеры обладают рядом преимуществ. Во первых — высокое быстродействие,
- 15. Недостатки нейрокомпьютеров Несмотря на перечисленные выше преимущества эти устройства имеют ряд недостатков: 1. Они создаются специально
- 17. Скачать презентацию
Оглавление
Биокомпьютеры
Введение
ДНК-компьютеры
Клеточные компьютеры
Заключение
Нейрокомпьютеры
Введение
Искусственный нейрон
Что такое нейронные сети?
Преимущества нейрокомпьютеров
Недостатки нейрокомпьютеров
Заключение
Оглавление
Биокомпьютеры
Введение
ДНК-компьютеры
Клеточные компьютеры
Заключение
Нейрокомпьютеры
Введение
Искусственный нейрон
Что такое нейронные сети?
Преимущества нейрокомпьютеров
Недостатки нейрокомпьютеров
Заключение
Биокомпьютеры
Биокомпьютеры
Введение
В настоящее время, когда каждый новый шаг в совершенствовании полупроводниковых технологий
Введение
В настоящее время, когда каждый новый шаг в совершенствовании полупроводниковых технологий
ДНК-компьютеры
Как известно, в живых клетках генетическая информация закодирована в молекуле ДНК
ДНК-компьютеры
Как известно, в живых клетках генетическая информация закодирована в молекуле ДНК
Ученые решили попытаться по примеру природы использовать молекулы ДНК для хранения
Ученые решили попытаться по примеру природы использовать молекулы ДНК для хранения
Первым из них был Леонард Эдлмен из Университета Южной Калифорнии, сумевший решить задачу гамильтонова пути.
Ллойд Смит из Университета Висконсин решил с помощью ДНК задачу доставки четырех сортов пиццы по четырем адресам, которая подразумевала 16 вариантов ответа.
А в 2001 г. Шапиро удалось реализовать модель в реальном биокомпьютере, который состоял из молекул ДНК, РНК и специальных ферментов. Молекулы фермента выполняли роль аппаратного, а молекулы ДНК - программного обеспечения. При этом в одной пробирке помещалось около триллиона элементарных вычислительных модулей. В результате скорость вычислений могла достигать миллиарда операций в секунду, а точность - 99,8%.
Пока биокомпьютер Шапиро может применяться лишь для решения самых простых задач, выдавая всего два типа ответов: “истина” или “ложь”. В проведенных экспериментах за один цикл все молекулы ДНК параллельно решали единственную задачу. Однако потенциально они могут трудиться одновременно над разными задачами, в то время как традиционные ПК являются, по сути, однозадачными.
Клеточные компьютеры
В 2001 г. американские ученые создали трансгенные микроорганизмы (т. е.
Клеточные компьютеры
В 2001 г. американские ученые создали трансгенные микроорганизмы (т. е.
Потенциал биокомпьютеров очень велик. По сравнению с обычными вычислительными устройствами они имеют ряд уникальных особенностей. Во-первых, они используют не бинарный, а тернарный код (так как информация в них кодируется тройками нуклеотидов). Во-вторых, поскольку вычисления производятся путем одновременного вступления в реакцию триллионов молекул ДНК, они могут выполнять до 1014 операций в секунду. В-третьих, вычислительные устройства на основе ДНК хранят данные с плотностью, в триллионы раз превышающей показатели оптических дисков. И наконец, ДНК-компьютеры имеют исключительно низкое энергопотребление.
Еще одним интересным направлением является создание клеточных компьютеров. Для этой цели идеально подошли бы бактерии, если бы в их геном удалось включить некую логическую схему, которая могла бы активизироваться в присутствии определенного вещества. Такие компьютеры очень дешевы в производстве. Им не нужна столь стерильная атмосфера, как при производстве полупроводников. И единожды запрограммировав клетку, можно легко и быстро вырастить тысячи клеток с такой же программой.
Однако в разработке биокомпьютеров ученые столкнулись с целым рядом серьезных проблем.
Однако в разработке биокомпьютеров ученые столкнулись с целым рядом серьезных проблем.
Вторая проблема - ошибки в вычислениях. Для биологов точность в 1% при синтезе и секвенировании оснований считается очень хорошей. Для IT она неприемлема: решения задачи могут потеряться, когда молекулы просто прилипают к стенкам сосудов; нет гарантий, что не возникнут точечные мутации в ДНК, и т. п. И еще - ДНК с течением времени распадаются, и результаты вычислений исчезают на глазах! А клеточные компьютеры работают медленно, и их легко “сбить с толку”. Со всеми этими проблемами ученые активно борются. Насколько успешно - покажет время.
Заключение
Использование биокомпьютера уже сегодня возможно, целесообразно и необходимо: в науке, образовании,
Заключение
Использование биокомпьютера уже сегодня возможно, целесообразно и необходимо: в науке, образовании,
Главнейшими достоинствами его являются:
самопрограммирование, то есть отсутствует посредник между пользователем и компьютером;
самостоятельное, без участия человека наполнение и сопровождение, удаление устаревшей информации;
ввод информации осуществляется с голоса или с мысли;
вывод информации осуществляется с помощью мысли или образа мысли – мыслеобраза;
не имея привычной материальной элементной базы, он всегда находится в работоспособном состоянии, не ломается, не выходит из строя;
пользователь, подключенный к биокомпьютеру, где бы он ни находился: дома, на даче, в офисе, командировке, двигаясь в самолете или машине, в любой момент имеет возможность с его помощью решать необходимые задачи;
Нейрокомпьютеры
Нейрокомпьютеры
Введение
Нейрокомпьютинг - это научное направление, занимающееся разработкой вычислительных систем шестого поколения
Введение
Нейрокомпьютинг - это научное направление, занимающееся разработкой вычислительных систем шестого поколения
В настоящее время разработка нейрокомпьютеров ведется в большинстве промышленно развитых стран.
Нейрокомпьютеры отличаются от ЭВМ предыдущих поколений не просто большими возможностями. Принципиально меняется способ использования машины. Место программирования занимает обучение, нейрокомпьютер учится решать задачи.
Искусственный нейрон
Искусственный нейрон имитирует в первом приближении свойства биологического нейрона. На
Искусственный нейрон
Искусственный нейрон имитирует в первом приближении свойства биологического нейрона. На
Что такое нейронные сети?
Каждый нейрон получает сигналы от соседних нейронов по
Что такое нейронные сети?
Каждый нейрон получает сигналы от соседних нейронов по
Если переключиться на уровень повседневной работы, то нейронные сети это всего-навсего сети, состоящие из связанных между собой простых элементов формальных нейронов. Большая часть работ по нейроинформатике посвящена переносу различных алгоритмов решения задач на такие сети.
В основу концепции положена идея о том, что нейроны можно моделировать довольно простыми автоматами, а вся сложность мозга, гибкость его функционирования и другие важнейшие качества определяются связями между нейронами. Каждая связь представляется как совсем простой элемент, служащий для передачи сигнала. Коротко эту мысль можно выразить так: “структура связей все, свойства элементов ничто”.
Преимущества нейрокомпьютеров
По сравнению с обычными компьютерами нейрокомпьютеры обладают рядом преимуществ.
Во
Преимущества нейрокомпьютеров
По сравнению с обычными компьютерами нейрокомпьютеры обладают рядом преимуществ.
Во
Во вторых — нейросистемы делаются очень устойчивыми к помехам и разрушениям.
В третьих — устойчивые и надежные нейросистемы могут создаваться из ненадежных элементов, имеющих значительный разброс параметров.
Недостатки нейрокомпьютеров
Несмотря на перечисленные выше преимущества эти устройства имеют ряд недостатков:
Недостатки нейрокомпьютеров
Несмотря на перечисленные выше преимущества эти устройства имеют ряд недостатков:
1. Они создаются специально для решения конкретных задач, связанных с нелинейной логикой и теорией самоорганизации. Решение таких задач на обычных компьютерах возможно только численными методами.
2. В силу своей уникальности эти устройства достаточно дорогостоящи.