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DNA计算机.doc


文档分类:IT计算机 | 页数:约6页 举报非法文档有奖
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DNA计算机周建朗西南大学荣昌校区信息管理系摘要:DNA计算是在计算科学和分子生物学的基础上发展起来的一个新颖而极具发展潜力的学科。由于它具有信息处理的巨并行性、低耗能以及高存储密度等特点,DNA计算已被广泛应用于解决各种复杂性计算问题以及模拟电子计算机进行四则运算。DNA计算机的研制也正在向着实用化阶段迈进。本文综述了当前DNA计算的发展态势对DNA计算机的原理进行了一定的分析,重点讨论了DNA计算机的置换算法,并对未来的发展进行了展望。关键词:DNA计算机、DNA计算、puterZhoujianlangSouthwestuniversityRongChangbranchAbstract:,remarkableenergyefficiency,andhighstoringcapacity,:puting、puter、DNAmolecularsubstitutionoperation1引言DNA计算机是计算机科学和分子生物学互相结合、相互渗透而产生的产生的新兴交叉研究领域。它是美国Aldeman博士于1994年提出的,通过DNA分子间的生化反应来完成运算,最大的优点是充分利用DNA分子具有海量存储能力来以及生化反应的巨大并行性。随着传统电子计算机制造工艺面临极限,DNA计算机可望成为当今计算机的最有力挑战者。 DNA计算机与传统计算机的区别现代计算机的所有传奇都是围绕1和0展开计算的,真空管、昌体管、大规模集成电路均是如此。1994年,美国南加州大学Adleman博士在装有DNA溶液的试管中成功地进行了运算实验。这种新型“计算机”的工作方式与目前的冯·诺伊曼式计算机完全不同。它利用DNA在酶的作用下会发生化学反应的原理,使用两种酶作为计算机的硬件,输入/输出的数据都是DNA链,将DNA链混哈进溶有酶的溶液中就会自动发生反应,很快就能运算完毕生成新的DNA链。DNA计算机的最大的特质就是纳米级的工作环境,最大的优点是具有空前强大的并行运算能力,两者相加诞生以下的先天优势:。DNA能够在微小的体积中存储海量的信息,,1立方厘米DNA溶液就比l万亿张CD光盘的存储容量还要多。采用DNA分子制成生物电子元件大小只有几十亿分之米,加之DNA天然独特的立体结构,其存储密度要比平面硅集成电路高出l0万倍以上。 。DNA计算机的并行处理能力意味着,如果让几万亿个DNA分子在某种酶的作用下进行化学反应,就能使DNA计算机同步运算几十亿次,这就好比一款具有几十亿个核心的CPU在全速运算!DNA分子的运算时间只需要l0秒,要比目前的硅逻辑元件开关速度高出1000倍以上,运算速度比当前的计算机快l万倍以上!同时因为它的密度比大脑神经元的密度高l00万倍,因此DNA计算机内部信息传输的速度也要比人脑思维的速度快100万倍。 。DNA计算机是利用酶的催化反应来进行工作的,所需能量极少,仅相当于普通计算机的十亿分之一,几乎可以认为,DN

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  • 时间2019-07-21