Alışıldık süperbilgisayarlar gerçekten hayranlık uyandırıyor. Akıllara durgunluk verecek denli karmaşık hesaplamaları nispeten kısa sürede gerçekleştirebiliyorlar; fakat çok pahalılar, çok fazla güç tüketiyorlar, çalışırken aşırı derecede ısınıyorlar ve çoğu zaman evinizden daha büyük boyutlarda oluyorlar. Bu dezavantajlardan varolan teknolojik yaklaşımla kurtulmak da mümkün değil.
Acaba günümüzün elektriksel devrelere dayalı teknolojisinden tümüyle farklı bir hesaplama yaklaşımı olabilir mi? İşte yeni biyolojik süperbilgisayar modelinin ardında yatan düşünce buydu. Uluslararası bir bilim ekibi tarafından gerçeğe dönüştürülen bu fikir, dünyanın ilk nefes alan süperbilgisayarının doğmasını sağladı. Biyolojik süperbilgisayar bizimle aynı enerji kaynaklarını kullanıyor. Yaşayan bir mikroçipin etrafında enformasyon iletimi yapmak için elektronların yerine proteinleri kullanıyor.
Araştırmacıların tasarladığı çip minicik; sadece 1,5 santimetre karelik bir yüzölçümüne sahip. Ama yakından baktığınızda, üzerinde kalabalık bir şehri andıran yollar olduğunu görebilirsiniz. Protein zincirleri bu küçük metropolün caddeleri boyunca; yani devreye eklemlenmiş çok çok ince kanallarda ilerliyorlar. “Çok küçük bir alanda, çok karmaşık bir ağ yaratmayı başardık,” şeklinde açıklıyor Kanada McGill Üniversitesi’nden biyomühendis Dan Nicolau Sr.
Normal bir mikroçipte elektronların yaptığı işi, biyolojik bilgisayarda protein zincirleri yerine getiriyor. Tüm canlı organizmalarda hücre düzeyinde enerji aktarımından sorumlu olan ATP (adenozin trifosfat) kimyasalı, biyolojik süperbilgisayarın proteinlerine de güç sağlıyor.
Yaşayan bilgisayar devrinin başlamasına henüz çok var. Ama araştırmacıların dediğine göre boyutlarının küçüklüğü, son derece verimli olmaları ve çalışırken çok az ısı yaymaları dolayısıyla, günün birinde paralel hesaplama yapabilen (aynı anda sayısız hesaplamayı gerçekleştirebilen) yeni nesil süperbilgisayarların üretilmesini sağlayabilirler.
Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan makalelerinde, araştırmacılar biyobilgisayarı bir matematiksel problemle sınadıklarını belirtiyor. Çipin içinde bulunan biyolojik ajanların, devre içinden yönetilen hareketleri sayesinde hesaplamayı gerçekleştirdiğini ifade ediyorlar. Bu da modelin çalıştığını ve yaşayan bilgisayarların ileride süperbilgisayarların önemli bir parçası olacağını ortaya koyuyor. Hatta belki bildik silikon makinelerle bile kaynaştırılabilirler.
Dan Nicolau Sr. şöyle değerlendiriyor: “Problemlerden birini bu model ile başarılı bir şekilde çözebildiğimizi gördük. Bunu pek çok başkaları izleyecektir. Örneğin, farklı biyolojik ajanlar deneyeceğiz. Tam anlamıyla çalışabilir durumda bir biyosüperbilgisayarı ne zaman görebileceğimizi söylemek ise güç. Belki elimizdeki cihazı normal bir bilgisayar ile birleştirip, hibrit bir makine ile karmaşık problemleri çözmeyi deneyerek ilerleyebiliriz. Araştırmamızı ilerletmek için pek çok farklı yöntem denemekteyiz.”
Kaynaklar:
- McGill Üniversitesi, “Building living, breathing supercomputers“, <http://www.mcgill.ca/newsroom/channels/news/building-living-breathing-supercomputers-259294>
- Science Alert, “Scientists have developed the world’s first living, breathing supercomputer“, <http://www.sciencealert.com/scientists-have-developed-the-world-s-first-living-breathing-supercomputer>
İlgili Makale: PNAS, “Parallel computation with molecular-motor-propelled agents in nanofabricated networks“
< http://www.pnas.org/content/early/2016/02/17/1510825113 >