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生物计算机特点

时间:2024-09-21 22:56:19 编辑:莆仙君

DNA计算机有什么优点和缺点

优点:
1)体积小。其体积之小,可同时容纳1万亿个此类计算机于一支试管中。
2)存贮量大。1立方米的DNA溶液,可以存贮1万亿亿的二进制数据。1立方厘米空间的DNA可储存的资料量超过1兆片CD容量。
3)运算快。其运算速度可以达到每秒10亿次,十几个小时的DNA计算,相当于所有电脑问世以来的总运算量。
4)耗能低。DNA计算机的能耗非常低,仅相当于普通电脑的10亿分之一。如果放置在活体细胞内,能耗还会更低。
5)并行性。普通电脑采用的都是以顺序执行指令的方式运算,由于DNA独特的数据结构,数以亿计的DNA计算机可以同时从不同角度处理一个问题,工作一次可以进行10亿次运算,即并行的方式工作,大大提高了效率。
此外,DNA计算机能够使科学观察与化学反应同步,节省大笔的科研经费。

缺点:
不过,由于受目前生物技术水平的限制,DNA计算过程中,前期DNA分子链的创造和后期DNA分子链的挑选,要耗费相当的工作量。比如,阿德勒曼的“试管电脑”在几秒钟内就得出结果,但是他却花掉数周的时间去挑选正确的结果。还有,如果实验中城市数目增加到200个,那么计算所需的DNA重量将会超过地球的重量。而且数以亿计的DNA分子非常复杂,在反应过程中很容易发生变质和损伤,甚至试管壁吸附残留都可能发生致命错误。因此,DNA计算机真正进入现实生活尚需时日。


DNA计算机的特点

与传统的电子计算机相比,DNA计算机有着很多优点,比如:1)体积小。其体积之小,可同时容纳1万亿个此类计算机于一支试管中。2)存贮量大。1立方米的DNA溶液,可以存贮1万亿亿的二进制数据。1立方厘米空间的DNA可储存的资料量超过1兆片CD容量。3)运算快。其运算速度可以达到每秒10亿次,十几个小时的DNA计算,相当于所有电脑问世以来的总运算量。4)耗能低。DNA计算机的能耗非常低,仅相当于普通电脑的10亿分之一。如果放置在活体细胞内,能耗还会更低。5)并行性。普通电脑采用的都是以顺序执行指令的方式运算,由于DNA独特的数据结构,数以亿计的DNA计算机可以同时从不同角度处理一个问题,工作一次可以进行10亿次运算,即并行的方式工作,大大提高了效率。此外,DNA计算机能够使科学观察与化学反应同步,节省大笔的科研经费。

生物计算机的概念是什么?

生物计算机:又称仿生计算机,是以生物芯片取代在半导体硅片上集成数以万计的晶体管制成的计算机。它的主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子,并以此作为生物芯片。生物计算机芯片本身还具有并行处理的功能,其运算速度要比当今最新一代的计算机快10万倍,能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一,存储信息的空间仅占百亿亿分之一。相关内容解释在生物芯片中,信息以波的形式传递。当波沿着蛋白质分子链传播时,会引起蛋白质分子链中单链、双键结构顺序的改变。因此,当一列波传播到分子链的某一部位时,它们就像硅集成电路中的载流子(电流的载体叫做载流子)那样传递信息。由于蛋白质分子比硅芯片上的电子元件要小得多,彼此相距很近很近,因此,生物元件可小到几十亿分之一米,元件的密集度可达每平方厘米10~100万亿个,甚至1000万亿个门电路。生物芯片具有天然的立位化结构,它的密集度比平面型的硅集成电路高3~5个数量级。这就意味着,生物计算机每完成一项运算,所需的时间仅为目前硅集成电路计算机的万分之一。与普通计算机不同的是,由于生物芯片的原材料是蛋白质分子,所以,生物计算机既有自我修复的功能,又可直接与生物活体结合。同时,生物芯片具有发热少、功耗低、电路间无信号干扰等优点。

什么是生物计算机?

生物计算机又称仿生计算机,是以生物芯片取代在半导体硅片上集成效以万计的晶体管制成的计算机。它的主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子,并以此作为生物芯片。生物计算机芯片本身还具有并行处理的功能,其运算速度要比当今最新一代的计算机快10万倍,能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一,存储信息的空间仅占百亿亿分之一。