Архив рубрики ~Лента новостей~

Первая ДНК-нейросеть в пробирке распознает цифры и работает на энергии тепла

Первая ДНК-нейросеть в пробирке распознает цифры и работает на энергии тепла

276090d0121626755dead32ffe78a24b

Перед создателями молекулярных машин и вычислительных аппаратов на основе ДНК годами стояла проблема отсутствия универсального источника энергии наподобие электричества для кремниевых систем или АТФ — для биологических. Ученые из США продемонстрировали революционное решение этой проблемы. Они успешно разработали сложные логические схемы ДНК и нейронные сети, которые можно полностью перезарядить простым повышением температуры.

В основе инновации специалистов из Калифорнийского технологического института лежит концепция «кинетической ловушки». Представьте себе мышеловку, пишет Daily Neuron. Это стабильная система, находящаяся в состоянии высокой энергии — то есть, готовая сработать. Она не захлопнется сама по себе, но малейшее воздействие высвободит накопленную энергию.

Цепочки ДНК, созданные учеными, работают схожим образом. Они спроектированы в виде своего рода шпилек для волос. При нагревании системы до 95°C все цепи ДНК разъединяются и свободно перемещаются. По мере охлаждения раствора они быстро принимают форму шпилек. Такая конфигурация и есть кинетическая ловушка: стабильное состояние высокой энергии, готовое к вычислительной задаче. Входная молекула действует как триггер, каталитически высвобождая накопленную энергию для получения определенного выходного сигнала.

Этот принцип сам по себе — важный шаг вперед, но исследователи пошли еще дальше. Они не просто создали один многоразовый переключатель. Они создали полнофункциональную 100-битную нейронную сеть, которая умеет классифицировать рукописные цифры из базы данных MNIST. Эта сложная система, включающая до 289 различных цепей ДНК в одной пробирке, оказалась способна верно идентифицировать изображения цифр «6» и «7».

После выполнения задачи ученые «перезагрузили» нейросеть: добавили ингибиторные цепочки для нейтрализации последнего входного сигнала, затем нагрели пробирку, чтобы очистить ее, и охладили ее для перезарядки всех вентилей шпилек. После этого система была готова к работе с новым изображением. Этот процесс повторяли для десяти различных тестовых шаблонов, что продемонстрировало, что сеть может надежно обрабатывать различные входные данные, демонстрируя реальную способность повторного использования и масштабируемость.

Исследование расширяет наше определение вычислительной машины и показывает, что для сложных и непрерывных вычислений не требуются провода и кремний. Оно открывает возможности для разработки продвинутых автономных моделей поведения на базе искусственных химических систем. Созданная учеными схема позволяет создавать молекулярные машины, способные непрерывно работать в сложных средах, управляемых простыми изменениями окружающей среды, например, колебаниями температуры.

Исследование специалистов из Израиля впервые показало, что перенос протонов в живых системах является не только химическим, но и квантовым процессом. Это открытие может привести к инновациям в медицине, энергетике и нанотехнологиях.

Источник: hightech.plus

Источник: ai-news.ru

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Новости робототехники БИОЛОГ: НЕУМЕРЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАДЖЕТОВ НЕОБРАТИМО МЕНЯЕТ ЛИЧНОСТЬ РЕБЁНКА Новости робототехники Искусственный интеллект в БПЛА: преимущества и риски Новости робототехники Новая система искусственного интеллекта поможет машинам более детально понимать трехмерное пространство. Новости робототехники Ростех показал кобота с «умным» зрением Новости робототехники ДНК-роботы могли бы доставлять лекарства и выслеживать вирусы внутри вашего тела. Новости робототехники Человекоподобные роботы, играющие в футбол, забили важный гол в области робототехники, продемонстрировав высокую координацию движений. Новости робототехники Специалист по робототехнике утверждает, что безопасность человекоподобных роботов должна быть первостепенной задачей. Новости робототехники Приводимый в движение мышечными клетками, тончайший, как бумага, робот плывет по водному лабиринту. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Поселил ИИ‑агента в чёлку макбука: он слушает мой день и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Немой парень впервые признался в любви СИЛОЙ МЫСЛИ — его………… Новости робототехники GM делает ставку на вычислительные технологии и искусственный интеллект, которые, по её мнению, помогут ей конкурировать с китайскими автопроизводителями. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В легендарный Need for Speed: Underground 2 теперь можно поиграть… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ ИИ придумал пистолет, и его напечатали на 3D-принтере Однозарядный пистолет… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В Швейцарии с помощью бактерий разработали печатный материал, похожий на бетон Новости робототехники БИОЛОГ: НЕУМЕРЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАДЖЕТОВ НЕОБРАТИМО МЕНЯЕТ ЛИЧНОСТЬ РЕБЁНКА Новости робототехники Искусственный интеллект в БПЛА: преимущества и риски Новости робототехники Новая система искусственного интеллекта поможет машинам более детально понимать трехмерное пространство. Новости робототехники Ростех показал кобота с «умным» зрением Новости робототехники ДНК-роботы могли бы доставлять лекарства и выслеживать вирусы внутри вашего тела. Новости робототехники Человекоподобные роботы, играющие в футбол, забили важный гол в области робототехники, продемонстрировав высокую координацию движений. Новости робототехники Специалист по робототехнике утверждает, что безопасность человекоподобных роботов должна быть первостепенной задачей. Новости робототехники Приводимый в движение мышечными клетками, тончайший, как бумага, робот плывет по водному лабиринту. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Поселил ИИ‑агента в чёлку макбука: он слушает мой день и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Немой парень впервые признался в любви СИЛОЙ МЫСЛИ — его………… Новости робототехники GM делает ставку на вычислительные технологии и искусственный интеллект, которые, по её мнению, помогут ей конкурировать с китайскими автопроизводителями. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В легендарный Need for Speed: Underground 2 теперь можно поиграть… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ ИИ придумал пистолет, и его напечатали на 3D-принтере Однозарядный пистолет… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В Швейцарии с помощью бактерий разработали печатный материал, похожий на бетон