Искусственный интеллект в цифровом формате

Докучаев Дмитрий aka Forb

Спецвыпуск Xakep, номер #038, стр. 038-090-2

Это лишь часть того, что умеет сенсор. Иногда, контактируя с определенными молекулами, шарик может начать светиться. В зависимости от концентрации белка интенсивность света будет меняться. Кстати, свет уловить намного проще, чем зафиксировать изменение размера, поэтому такое свойство белка очень ценится учеными.

Биодатчик без электрических устройств никогда не применяется. С каждого белкового шарика (или ряда шаров) постоянно снимаются показатели, а затем передаются на биопроцессор - принципиально новое устройство, состоящее из “живого” раствора, способного выполнять функции аналого-цифрового преобразователя. Иными словами, процессор интерпретирует сигналы в привычные электронике нолики и единички :).

Кстати, биосенсоры были изобретены намного раньше биопроцессора, так как нужная смесь ферментов для корректной работы камня отличается от той, которая содержится в датчике. Соответственно, она была найдена намного позже.

Биокомпьютер vs PC

Парадоксально, но по подсчетам, производительность аналогового биопроцессора невелика. Скорость прохождения сигнала по нервному узлу составляет всего 20 м/c, что в пересчете на цифровой эквивалент составляет всего 10^2 операций в секунду. Супермощные цифровые процессоры способны обработать до 10^9 операций. Казалось бы, конкурировать с ними бесполезно.

Но не все так плохо. Когда речь идет о фиксации градуса в напитке, цифровой процессор не способен ее быстро выполнить (даже с обычными механическими датчиками). Это связано с тем, что на молекулярном уровне частицы взаимодействуют между собой, порождая новые соединения. Математические расчеты не могут предугадать исход таких реакций, поэтому время, затрачиваемое на изучение вещества, возрастает в геометрической прогрессии. Так что с математической методикой приготовления коктейля с заданным вкусом тебе придется ждать неделю. А то и больше :).

Вот тут и показывает себя аналоговый камешек. Если на кусочке процессорной пленки размером 1 см^2 будет содержаться 10^12 активных белковых частиц, мы получаем колоссальную производительность, намного превышающую возможности цифрового процессора. Так, например, при пропускании сигнала с датчика даже с минимальной скоростью имеем порядка 10^10 переключений, что во много раз превышает возможности электроники. К тому же, никаких проблем с решением задачи у процессора не возникает.

Определив наличие сладкого по вкусу вещества, датчик подает определенный сигнал. Его улавливает процессор, который трансформирует показания биосенсора в цифровой формат. Зная Фон-Неймовскую архитектуру, ты представляешь, что камень может работать напрямую только с ячейками памяти. В биокомпьютере она имеется и носит название оптической или биопамяти.

Долгое время ученые выводили такую белковую структуру, которая была способна выдерживать большие нагрузки (они были необходимы для записи данных). Когда, наконец, подходящие ферменты были найдены, стало вполне реальным создать биопамять, вмещающую в себя гораздо большие объемы информации, чем цифровые мозги.