当前位置:首页 » 服务存储 » 化学计算机与生物存储
扩展阅读
webinf下怎么引入js 2023-08-31 21:54:13
堡垒机怎么打开web 2023-08-31 21:54:11

化学计算机与生物存储

发布时间: 2022-06-05 18:21:50

⑴ 生物与计算机相联系的学科是什么

现实可能并不是你所想象的那样。虽然有生物二字,实际上和中国的生物学科相去甚远。即使你想介入此领域,最好是选择非生物专业,然后通过本专业与生物专业的交叉来介入这个领域,因为看你的问题,就拿生物存储来说,这个东西本质还是存储技术,只是借用了生物领域的一些原理,特性。如果你选择生物的话,大致的课程会是动物学,植物学,生物化学,分子生物学,细胞生物学,甚至生物信息学都是选修的课程(这个学科是新兴学科,各个学校都会有不同的内容,而且也并非像你想的那样做生物电脑,他研究的是如何挖掘生物体DNA的碱基序列AT
GC对所包含的生物性状,生老病死等等信息,也包括蛋白质结构——说得有点太抽象了,可能不太好理解)
我是学生物的,所以本专业的课程还是比较了解的。也希望你认真考虑你的将来,还有就是别被招生宣传上的专业名录给蒙蔽了,那些东西往往不能按字面意思解读的,一个是可以网上了解,另一个应该咨询一下你附近的或者你认识的大学生,向他们了解一下他们所学专业,或者他们知道的专业究竟是怎么样的,尤其涉及到毕业去路,就业问题。

⑵ 是否有可能发明基于化学的计算机

虽然DNA计算很吸引人,但近期还不能投入应用,瓶颈在哪呢?首先是信息的输入、输出问题。要想看到DNA计算的结果,要先扩增,再做电泳。这些都需要很长的时间。艾得尔曼教授的实验之所以用了七天,其中大部分时间就是用在这些上面了。现在由于生物技术的发展,做同样的实验只要用几小时,但仍不理想。我们期待着生物技术的进一步提高。DNA计算的优势在于并行度大。一个试管里可以容纳数以亿计的DNA同时进行生化反应,每一个DNA都是一个微处理器,这就相当于上亿个微处理器在同时工作。如果要增加并行度,就要增加DNA的数目,但也不能无限制的增加。达到溶液饱和度后,要想再增加DNA的数目,就只能增加溶液体积。随着运算量的增加,溶液体积也随之增加。最后就要一个水缸甚至一个游泳池才行。试想,用一个游泳池的溶液做计算,实在是太不方便了。也许在21世纪,科学家能找到解决这些问题的方法。 目前DNA计算机还称不上是真正意义上的计算机。看上去它只不过是一些盛有液体的试管。它更象是算盘,很初级,需要人的协助才能完成计算。但这个很原始的DNA计算机却代表了人类更高的智慧。 科学的发展使一个个不可能成为可能。未来的计算机将突破以硅为基础的图灵机的形式,以人们做梦都想象不到的形式展现在我们眼前。

⑶ 有没有生物,化学,计算机相结合的专业

孩纸,此行慎入啊。那可不是什么温吞吞的东西,会死人的。

⑷ 生物学和化学分别有哪些尖端科技是需要大量计算机技术的支持的

“系统生物学”是现在“生物学”最热门的研究领域之一。(此网业连接不到,不好意思)可看看下列回答
从生物学的研究方向来看,无论是宏观,还是微观,仅仅掌握单一的生物学知识是无法胜任的。从生物学发展趋势来看,今日的尖端科技,明日就可能成为生物科技发展的基础。这就需要我们的学生不断掌握新知识,了解新成就。只有这样,才有可能站在前人...相关资料请看http://www.hqzx.e.sh.cn/mainweb/sw/kctz/smfz.htm
其次是基因工程范畴的系列问题要用到关于计算机类的问题(如:基因识别器, 生物特征 身份鉴别 模式识别)。要用到生物计算机。
生物计算机

生物计算机是以生物界处理问题的方式为模型的计算机。目前主要有:生物分子或超分子芯片、自动机模型、仿生算法、生物化学反应算法等几种类型。
计算机工业在近几十年内飞速发展,其速度令人瞠目。然而目前晶体管的密度已近当前所用技术的理论极限,晶体管计算机能否继续发展下去?所以,人们在不断寻找新的计算机结构。另一方面,人们在研究人工智能的同时,借鉴生物界的各种处理问题的方式,即所谓生物算法,提出了一些生物计算机的模型,部分模型已经解决了一些经典计算机难以解决的问题。

生物计算机目前主要有以下几类:

1. 生物分子或超分子芯片:立足于传统计算机模式,从寻找高效、体微的电子信息载体及信息传递体入手,目前已对生物体内的小分子、大分子、超分子生物芯片的结构与功能做了大量的研究与开发。“生物化学电路” 即属于此。

2. 自动机模型:以自动理论为基础,致力与寻找新的计算机模式,特别是特殊用途的非数值计算机模式。目前研究的热点集中在基本生物现象的类比,如神经网络、免疫网络、细胞自动机等。不同自动机的区别主要是网络内部连接的差异,其基本特征是集体计算,又称集体主义,在非数值计算、模拟、识别方面有极大的潜力。

3. 仿生算法:以生物智能为基础,用仿生的观念致力于寻找新的算法模式,虽然类似于自动机思想,但立足点在算法上,不追求硬件上的变化。 4. 生物化学反应算法:立足于可控的生物化学反应或反应系统,利用小容积内同类分子高拷贝数的优势,追求运算的高度并行化,从而提供运算的效率。DNA计算机 属于此类。以下将着重介绍自动机模型中的计算神经网络和生物化学反应算法中的DNA计算机的模型。

计算神经网络

早在1943年心理学家W. McCulloch和数学家W. Pitts合作提出神经元的二值逻辑模型。1949年D. Hebb提出了改变神经元连接强度的学习规则,这一规则至今在各种网络模型中起着重要作用。1962年F. Rosenblatt提出感知机模型。1982年美国物理学家J.Hopfield提出一种全新的神经网络模型 ,它体现了D. Marr的计算神经理论、耗散结构和混沌理论的基本精神,用S型曲线替代二值逻辑,引入“能量”函数,使网络的稳定性有了严格的判断依据,模型具有理想记忆、分类与误差自动校正等智能。Hopfield模型的动力学特征的分析提供了有力的研究方法。

神经网络系统模拟大脑的工作方式,由大量简单的神经元广泛相互连接而成,形成一种拓扑结构。大脑具有相当高级的处理信息的能力,与传统计算机模型相比,大脑具有如下特征:首先是大规模并行处理能力,其次是大脑具有很强的“容错性”和联想功能,第三是大脑具有很强的自适应能性和自组织性。在这些方面,目前的传统计算机模型是难于实现的。

具体的神经元模型主要是如何更好地反应神经元在刺激下发放电位的本质。大多数模型把神经元之间的连接考虑成线性连接,输入层与输出层直接相连,没有中间所谓隐单元层。每个神经元只能是兴奋态或抑制态,任一神经元的输入是其他神经元的输出通过突触作用的总和。如果考虑兴奋态和抑制态之间的过渡情况,可以采用S型曲线来表征神经元的非线性输入和输出特性,如J. Hopfield模型;也可以按照统计物理学的概念和方法,神经元的输入由神经元状态更新的概率来决定,如波尔兹曼机模型;还可以在神经元的输入与输出层之增加中间变换层,如感知机模型;增加反向误差校正通道的反传播模型等等。通过对神经元的形态与功能的不同表达,可以产生不同的模型。

DNA计算机

1994年,美国加州大学的L. Adleman博士在《Science》上公布了DNA计算机的理论,并成功地在DNA溶液的试管中进行了运算实验。L. Adleman博士的DNA计算机完全是一种新的观念。其基本设想是:以DNA碱基序列作为信息编码的载体,利用现代分子生物学技术,在试管内控制酶作用下的DNA序列反应,作为实现运算的过程;即以反应前的DNA序列作为输入的数据,反应后的DNA序列作为运算的结果。DNA计算机是一种化学反应计算机。到目前为止,已有人通过DNA计算机模型进行实验解决了一些基本的NP问题。如L. Adleman博士做的对货郎担问题(哈密顿图问题,HPP)的计算,和普林斯顿大学查科普顿作的可满足性问题(SAT问题) 。所谓NP问题 ,是指人们根据问题类的算法复杂程度的划分而言,与P问题相对。P问题是指算法复杂性随着问题规模的增长而呈多项式增长的算法,是可以计算的。NP问题是指指算法复杂性随着问题规模的增长而呈指数增长的算法,是实际上不可计算的。DNA计算机的构想是一种创新,具有巨大的潜力。DNA计算机运算速度快,其几天的运算量就相当于计算机问世以来世界上所有计算机的运算总量。它的存储容量非常巨大,而耗能却只有一台普通计算机的十亿分子一。当然,DNA计算机毕竟只是一种理论设想,在很多方面还相当不完善。主要表现在:

1. 构造的现实性及计算潜力。DNA计算机以编码后的DNA序列作为输入,在试管内反应完成计算,反应产物及溶液给出了全部解空间,但是最优解如何与其他解分离,怎样输出,是一个技术性极强的问题。目前还没有令人满意的输出手段。随着求解问题规模的扩大,输出将成为DNA计算机的瓶颈。

2. 运算过程中的错误问题。在扩增DNA的过程中,有较高的错配率,而且大量的DNA在几百步的反应中也会产生一些支路反应。错误会产生伪解,并增加最优解输出的难度。

3. 人机界面。怎样使得DNA计算机的输入和输出变成一般人可以接受的,否则就无法进行广泛的应用。

不论如何,DNA计算机的提出拓宽了人们的视野,启发人们用算法的观念研究生命,并向众多领域提出了挑战。(http://..com/question/7358400.html为原文出处) 相关“生物 计算机问题可以到http://www..com/s?ie=gb2312&bs=%CE%B4%BD%E2%BE%F6%B5%C4%C9%FA%CE%EF%CE%CA%CC%E2&sr=&z=&cl=3&f=8&wd=%C9%FA%CE%EF+%BC%C6%CB%E3%BB%FA&ct=0观看(希望你能找到自己想要的)
再说说化学与计算,应该是把对未直元素和试验等数据用C++编程,编辑的软件利用是十分有必要的。在程序中模拟试验,既不要试验空间,也不会用到很多器具,节省了很多不必要的资源。而且还可以与世界各地专家在网上交流和共同试验等等,这都是化学,生物计算软件可开发利用成分...
化学 计算机

想象一下,未来的计算机会成为什么样子?假如有人说,让像果冻一样的物质去思考,去表达同情心,你觉得可能吗?对于早已习惯和熟悉了棱角分明的显示屏、主机和鼠标的现代一族而言,把计算机想象成为一团软软的、滑滑的、没有固定形状的果冻,确实有点异想天开。然而,英国布里斯多大学计算机专家安德鲁正在做着这样的梦,他的梦想是,用离子替代电子,用果冻一样的物质替代硅芯片和电路板。大多数人累了的时候,一般是喝杯咖啡,或者是到户外去散步,呼吸一下新鲜空气。安德鲁却与众不同,当他觉得脑子有些不大灵光,需要点额外刺激时,就让他的机器人用金属手指划拉一下一个盛满化学液体的盘子。这一盘子的化学液体,就是安德鲁所设计的液体计算机的”大脑”原型。离子波的形成和扩散,就是化学计算机的“思考”过程。当运行速度变慢时,“大脑”就会对机械手发出指令,将金属手指浸到盘子中去,摇晃一下那些神奇的化学液体。
安德鲁现在所设计的化学计算机,还只是简单地模仿人类的手臂和大脑之间的反馈过程,他的志向是,要设计化学处理器,把计算机硬件装到瓶子里去。经过10多年的研究,安德鲁现在已开发出液体逻辑门,并认为他所设计的阵列具有无限的自我重组和修复能力。计算机巨人IBM也认为,利用这种阵列技术,有可能设计出功能强大的新型计算机芯片。此外,安德鲁还有另外一个雄心勃勃的目标,即进一步加强“鼓波”的能力,使之无愧于液体脑的称号。为了证明液体脑的概念潜力无限,前途光明。安德鲁特别设计了液体脑的载体———果冻机器人。它有人造的眼睛,合成的荷尔蒙。也许有一天,果冻机器人可以感受到周围的环境,甚至有可能感受到人类的情感。化学计算机有个十分复杂而又特别迷人之处,称之为贝洛索夫-恰鲍廷斯基反应(BZ反应),它是由3个不同的反应组成的化学振荡反应。每个反应都有不同的分子和离子,当加入特定的化学成分后,首先触发第一个反应,所产生的生成物可以触发第二个反应,随后第二个反应的生成物又可以触发第三个反应,第三反应的生成物再触发第一个反应,由此循环往复。更为迷人的是,各个不同的反应会产生不同的颜色,因此可以形成红蓝交替的波。BZ反应之所以重要,在于利用它可以解决一些数学难题,尤其是一些现在的计算机难以解决的问题。比如,迷宫最短路径问题。用传统的计算机解这一问题必须要穷尽所有的路径,然后再进行比较,这需要耗费大量的时间。而利用BZ反应则不同。由于波在传播和扩散时,总是走最短的路径。只要利用照相机,记录下波的运动轨迹,就可以解决这一难题。

上个世纪90年代中安德鲁意识到,BZ反应有更重要的应用,那就是可以用于化学处理器。为此,他组织起一个专门的班子,并开发了两个化学处理器的概念模型。一个模型可以模仿人类的手臂与大脑的反馈活动。另一个由两个BZ反应组成,可以在一个布满家具的房间内自动移动到目的地。虽然这两个概念模型表现还不错,安德鲁却意识到,如果要让化学处理器处理更为复杂的运算过程,必须要有逻辑门。美国波士顿大学的一项理论研究引起了安德鲁的注意。该研究认为,可以模仿斯诺克台球,制造一种形式简单的处理器。也就是说,每个球可以代表1或0,球的碰撞过程就是计算过程,球如何相撞,相撞后弹出的方向,可以精确地表现为逻辑过程。换句话说,碰撞结果可以成为逻辑门的等价物。这样,安德鲁的任务就变成如何让BZ波进行碰撞。去年,安德鲁的研究取得重大突破。他把BZ混合物放到卤化银薄胶层上,由于卤化物可以起到化学阻滞剂的作用,胶层可以延缓波的传播速度。这样,BZ反应就不会形成完整的圆形波,只是形成了小段的圆弧,并且沿直线进行传播,安德鲁将之称为BZ弹。BZ弹更多地表现出准粒子的特性,而不是波的特性,其表现与台球相似。实验中,安德鲁发现,两个BZ弹在特定的角度相撞时,只在特定的方向产生唯一的输出。如果仅有一个输入,则在该方向没有输出。这样安德鲁就研究出了逻辑与。此后,他又相继研究出逻辑或、逻辑非以及逻辑互斥,这就为安德鲁的化学处理器奠定了坚实的基础。安德鲁的化学处理器虽然还处于初级阶段,但他已把目光转向了并行化学处理器。对于化学处理器能否成功,人们还处于未知阶段,但科学家相信,如果人类能够具备控制纳米级水平制造波的能力,化学处理器就很可能实现。正如一些专家所言,不管安德鲁的志向能否实现,他的研究工作无论对揭示人类大脑的奥秘,还是制造更好的处理器,均具有十分重要的意义。毕竟,化学处理器是生物组织器官和电子设备之间的一座桥梁.

⑸ 什么是生物计算机

生物计算机是利用生物当中的某些特点来做的,计算机应该是很先进的。

⑹ 化学在计算机中的应用有哪些

生物工程,化学反应过程演化,主要就是模拟变化过程