Международная
группа исследователей начала работу над "химическим компьютером",
который благодаря эксплуатации недавно открытых свойств химических
систем должен обладать достаточными для повторения некоторых функций
нейронов мозга возможностями. Проект стоимостью более $2 млн
планируется завершить в течение трёх лет. Финансирование предоставлено
в рамках программы Евросоюза по содействию развитию технологий. От
похожих концепций данную биосистему отличает использование стабильных
"клеток" с формирующейся спонтанно поверхностью – подобно тому, как
ведут себя настоящие клетки. Сигнальные же процессы между
искусственными нейронами обеспечат химические взаимодействия.
Цель проекта состоит не в создании более совершенных вычислительных
машин, а в принципиальной возможности проведения расчётов новыми
методами. "Категория "влажных" информационных технологий, над которыми
мы работаем, в ближайшее время не найдёт применение в работе с
корпоративным программным обеспечением, – объясняет доктор Клаус-Питер
Заунер (Klaus-Peter Zauner) из Университета Саутгемптона (University of
Southampton). – Но она откроет области, в которых нынешняя сфера IT не
может предложить ничего: управление молекулярными роботами,
прецизионный контроль за химическими процессами, "интеллектуальные"
лекарства, считывающие химические сигналы тела человека и действующие
согласно локальному биохимическому состоянию клетки".
Концепция разработчиков базируется на двух ключевых идеях.
Во-первых, индивидуальные "клетки" должны быть окружены покрытием из
особых липидов. Недавняя работа показала, что когда два таких слоя
встречаются друг с другом при контакте клеток, между ними формируется
переход для химических сигнальных молекул. Во-вторых, в клетках должна
происходить реакция Белоусова-Жаботинского, вызываемая изменением
концентрации элемента брома по отношению к пороговому уровню. С точки
зрения вычислений важен тот факт, что после появления химического
сигнала начала процесса клетка входит в рефракторный период, когда
другие сигналы не могут вмешаться в реакцию. Такие автономные системы с
собственной химической энергией, реагирующие на стимул выше некоторого
порогового значения, имеют аналоги в природе – нейроны. По словам
Заунера, каждый нейрон – как молекулярный компьютер. Нейроны могут
воспроизводить входящий сигнал и имеют свой источник энергии для
распространения нового.
Способность передавать химический сигнал и сохранять его в пределах
одной клетки в рефракторном периоде означает возможность образования
клетками сетей, функционирующих как мозг. Учёные считают объединение
двух идей многообещающим. Если однажды возникнет желание создать
компьютеры с такой же производительностью и сложностью, как у мозга,
понадобятся химические или молекулярные вычисления.
