生物計算機的相關技術在飛速發展,未來很有可能會代替現有的CPU和儲存器,但是直接用“人腦”來進行計算和儲存首先就是不符合科學倫理的,只能說科學會創造、仿製出來類似的計算工具。
比如說現在大火的AI晶片,實際上就是用晶片的方式模擬人腦的工作原理。下圖是人腦內神經元細胞的結構,人腦就是依靠無數的神經元細胞實現記憶、思考的功能的。
這種細胞工作的原理簡單來說就是刺激-反應,並且透過一定的學習之後,讓整個神經元網路具有一定的反應模式。如下圖所示,就是所謂的“神經網路演算法”,而透過設計跟人腦神經元差不多的晶片,就可以模擬人腦的認知、思考,從而達到現在的CPU做不到的功能。
而現在的人工神經網路晶片主要還是以半導體或者軟體模擬的方式出現的,效率跟真實的生物大腦還是沒辦法比的,未來隨著生物技術的進步,確實是有可能出現生物計算晶片的。
現在我們的電腦資料,本質上就是一串按照一定規律排列的1和0,而稍微熟悉人類DNA結構的人就可以知道,DNA也能夠透過四種“鹼基對”的排列來儲存資訊。所以就有人研究了透過DNA來儲存資料的方法,其過程如下圖所示。簡單來說,就是我們把1和0的資料用鹼基對來表示,然後讓這些按一定規律排列的鹼基對形成一種特殊的DNA,這段DNA就可以儲存資料了。
這種技術已經出現了:
這種利用DNA來儲存資料的方式有很多的好處,首先是儲存壽命極長,可以達到100年以上,而且耗能極小,相比較於現在的機械硬碟、固態硬碟而言,這種儲存方式消耗的能量完全可以忽略不計。另外,這種儲存方式的資料密度極高,有人估計,只要1KG的DNA就可以把人類的所有資料儲存其中。
不過隨著技術的發展,有一天我們確實可以透過生物合成技術創造類似的生物晶片和生物儲存器,並且極大地發展我們的科技水平、方便我們的生活。所以說向大自然學習真的是永無止境。
生物計算機的相關技術在飛速發展,未來很有可能會代替現有的CPU和儲存器,但是直接用“人腦”來進行計算和儲存首先就是不符合科學倫理的,只能說科學會創造、仿製出來類似的計算工具。
首先說仿生CPU,這種東西早就已經融入了我們生活的方方面面了。比如說現在大火的AI晶片,實際上就是用晶片的方式模擬人腦的工作原理。下圖是人腦內神經元細胞的結構,人腦就是依靠無數的神經元細胞實現記憶、思考的功能的。
這種細胞工作的原理簡單來說就是刺激-反應,並且透過一定的學習之後,讓整個神經元網路具有一定的反應模式。如下圖所示,就是所謂的“神經網路演算法”,而透過設計跟人腦神經元差不多的晶片,就可以模擬人腦的認知、思考,從而達到現在的CPU做不到的功能。
而現在的人工神經網路晶片主要還是以半導體或者軟體模擬的方式出現的,效率跟真實的生物大腦還是沒辦法比的,未來隨著生物技術的進步,確實是有可能出現生物計算晶片的。
利用生物技術來儲存資料也是可以的,並且比現有的儲存技術要更加優秀。現在我們的電腦資料,本質上就是一串按照一定規律排列的1和0,而稍微熟悉人類DNA結構的人就可以知道,DNA也能夠透過四種“鹼基對”的排列來儲存資訊。所以就有人研究了透過DNA來儲存資料的方法,其過程如下圖所示。簡單來說,就是我們把1和0的資料用鹼基對來表示,然後讓這些按一定規律排列的鹼基對形成一種特殊的DNA,這段DNA就可以儲存資料了。
這種技術已經出現了:
2016年的時候,華盛頓大學和微軟研究院的團隊(本次NBT的成果的團隊),他們更進了一步,把莎士比亞的十四行詩、馬丁•路德金的演講原聲、醫學論文等資料共計739KB的資料編碼成了DNA序列,並存儲起來【如下圖所示】。這種利用DNA來儲存資料的方式有很多的好處,首先是儲存壽命極長,可以達到100年以上,而且耗能極小,相比較於現在的機械硬碟、固態硬碟而言,這種儲存方式消耗的能量完全可以忽略不計。另外,這種儲存方式的資料密度極高,有人估計,只要1KG的DNA就可以把人類的所有資料儲存其中。
當然了,現在無論是人工神經網路晶片還是DNA儲存技術,都還處於很初級的階段,遠遠不能達到真正的人腦的功能。不過隨著技術的發展,有一天我們確實可以透過生物合成技術創造類似的生物晶片和生物儲存器,並且極大地發展我們的科技水平、方便我們的生活。所以說向大自然學習真的是永無止境。