DNA´ya Problem Çözdürmek - Biyolojik Bilgisayarlar

Matematikçi/biyolojist Leonard Adelman, biyolojik bilgisayar'ın olabileceğini ispatlamak için, DNA ve biyolojik yöntemler kullanarak, seyahat eden satış görevlisi (traveling salesman) probleminin ufak bir şeklini DNA'ya çözdürmeyi başardı. Seyahat eden satış görevlisi (SESG) problemi, çizit (graph) olarak temsil edilen şehirler arasındaki en az yol tutacak olan seyahat rotasını bulan algoritmadır.

DNA'nın günümüz bilgisayarlara oranla en büyük avantajı, az yerde çok fazla bilgiyi kodlayabilmesi. Ayrıca, baz harfler A, T, C, G nükleoit'ler arasında (biyoloji kanunlara göre) bağları kuran enzimlerin "eşzamanlı (paralel)" bir şekilde DNA'yı işlemesi diğer bir avantaj.

Yani, DNA bazlı çözümler, gerekirci algoritmalar ile çözülemeyen problemler için biçilmiş kaftan gibi gözüküyor; Gerekirci (deterministic) algoritmalar bütün çözümleri teker teker, ya da akıllı tahmin (heuristic) ile azıcık kısaltmalar ile, başı belli sonu belli algoritmalardır.

SESG problemin Turing Makinası temelli dünyada da gerekirci (deterministic) ve polinom zamanlı (n veri icin işleyiş zamanı =< O(n^k), k sabit) bir çözümü yoktur.

Sonuç: Bahsedilen biyolojik özelliklerden istifade eden Adelman, özet olarak seyahat eden satış görevlisi probleminin "bütün mümkün çözümlerini" DNA kopyalama tekniklerini kullanarak çıkardı, ve daha önce bilinen DNA teknikleri ile arasından istediği başlangıç şehri ve bitiş şehri olan DNA zincirlerini çekip çıkardı.

Bu seçilen DNA zinciri problemin çözümü oluyordu.

Özet makaleler: 1 2 3 4

Her şeyin başlangıcı olan risale(!) (makale, yayın, paper)

Takipçiler ve bazı tekniklerde ilerleme kateden şahıslar: 1 2 3

Görüşler

FZ
22 yıl önce

Üstadın bu konudaki çalışmalarına dair haberlerini Dr. Dobb´s Journal dergisinde birkaç yıl önce okumuştum, görmeyeli epey ilerleme kaydetmiş olmalı. Fantastik bir fikir, çok acayip bir uygulama. Düşünsenize adamın biri geliyor ve ``hocam bizim falanca sistem için bir optimizasyon lazım´´ diyor, siz de ``tamam ben biyoloji laboratuvarıma uğrayıp şu benim hücre kültürüne bir bakayım mikroskopla´´ falan diyorsunuz :)

Bu arada meraklısına not, yazıda adı geçen çılgın bilimadamı Adelman, meşhur şifreleme algoritması ve bununla bağlantılı şirket ismi RSA´nın A´sındaki Adelman ;-)

malkocoglu
22 yıl önce

Vay! O Adelman'in bu oldugunu bilmiyordum.

Bulusun da eski oldugu dogru; Ilk yapilan yayinin tarihi 1994. Ek yayinlar yaklasimi biraz daha ilerletmis.

Yanliz bir sey daha eklemem gerekiyor; Haberde verdigim ayni bilgileri Hesapsal Algoritma Yuku (computational complexity) dersimin asistanina da yolladim, ve soyle bir cevap geldi.

"Cok ufak bir problem cozmusler, onu belirteyim. Asagidaki kelimeler de benim buldugum bir baglantidan, ustel (exponential) yuku olan bir problemi cozmek icin ustel miktarda DNA gerekiyormus. Yani, su anki bilgi ile DNA bilgisayari kurulsa, NP-complete problemler, polinom zamanda cozulemeyecek.

http://www.usc.edu/dept/engineering/news/2002_stories/adlemanNYT.html

Gene de alternatif bilgisayar mimarileri bana hep ilginc geliyor. Ayrica Kuantum Bilgisayarlara da bakmani tavsiye ederim, bu teknik ile algoritma yukunde azaltma yapmak mumkun olabiliyor (gibi gozukuyor)".

Neyse; sahsi fikrim hala teknik bazi kisitlamalar olsa da, fikrin harika oldugu... Hesap yapan mikroplar, web servisi olan terliksi yaratiklar...

Yazilim virusu olan bir biyolojik virus yapilabilir mi acaba? :) Isim uysun diye. :)

FZ
22 yıl önce

``Bilgi´´ sözcüğünün ne kadar geniş bir açılımı olduğu, bu kavramın ne kadar garip kılıklara bürünebildiği sanırım içinde bulunduğumuz 21. yüzyılda çok daha iyi anlaşılacak. Geçen yüzyılda olup bitenleri bir tür ısınma turu olarak algılıyorum (büyük vizyoner FZ konuştu breh breh :-P

Kuantum bilgisayarlara gelince, bitirme ödevimde bir miktar kurcalamıştım onları, simülasyon bağlamında yani. Grover´ın hızlı veritabanı arama ve Shor´un kolayca asal çarpanlara ayırma yöntemleri gerçekten çok ilginçti. Konu ile ilgili detaylı ve somut örnekler şu adreste bulunabilir: QCL, Quantum Computing Language: http://tph.tuwien.ac.at/~oemer/qcl.html

Muhtemelen Adelman ve RSA´da hissesi olan herkes her gün yatakten kalkarken ``inşallah pratik olarak çalışan bir kuantum bilgisayarı yapılmamıştır!´´ diye dua ediyorlardır :)

malkocoglu
22 yıl önce

Butun hukumetler ve hukumet ajanslari da buna dahil herhalde, evet... Adelman kendi sifre sistemini kirdirmak icin niye bu kadar ugrasiyor kardesim! :)

Dipnot: Bir NP-butun (complete) problemin biri cozulurse , geri kalan hepsi corap sokugu gibi gelecek, buyuk bir sayinin asallarina ayirilmasi gibi (sifre kirmak icin), oteki problemler seyahat eden satici, hamilton yolu bulma, vs.. Amma cok terim! Yakinda Algoritma Yuku hakkindak dersimizin finalini alacagiz; bir bitsin, Turkce yazi dizisi gelecek (insallah). Turing makinalari, NP-butunluk, rasgele algoritmalar.

Ayrica: Bebek'te hemen deniz kenarinda bir cafe var; Ismi Turing Cafe. FZ haberin olsun. :)

FZ
22 yıl önce

Valla Adelman gibi uçuk bir adamın ticari kaygılarla matematiksel, biyolojik, teknolojik keşiflerin peşinden gitme çabalarına son vereceğini pek sanmam. Bürokratik kurumlar uzunca bir süre daha bilimsel ilerlemelerin, özellikle de bilgi işlem teknolojisindeki yeniliklerin peşinden nefes nefese koşturmaya mahkûm gibi görünüyor.

NP-tam (bu da benim önerim, NP-bütün yerine ;-) mevzusu hakikaten belki de bilgi işlem teorisindeki en önemli mevzulardan biri, bu tür konulardaki yazı dizilerine her daim açığız.

Bu arada bilgisayarların NELERİ YAPAMAYACAĞI konusu ile ilgili David Harel adlı bir profesörün şirin mi şirin, akıcı mı akıcı, ufak tefek bir kitabı var, herkese tavsiye ederim, hatta çevirisi yapılsa yayınlansa falan süper olur: Computers Ltd: What They Really Can't Do.

http://www.amazon.com/exec/obidos/tg/detail/-/0198505558/qid=1071428167/sr=1-1/ref=sr_1_1/102-2952528-1425721?v=glance&s=books

Bebek´e gelince, gerçekten güzel mekan ancak bahsettiğin kafe sakın şu Turing ile ilgili olmasın?

http://www.turing.org.tr

E yani bizim ülkeden de şimdilik ancak bu şekilde Turing çıkıyor. İnşallah bir gün biz de A. Turing ayarında bir miktar adam yetiştiririz ve kültürümüzü, insanlarımızı dünya ile daha iyi entegre eder, yüksek standartlı hale getiririz ;-) (Amin, Amin hatta Amon-Ra!)

skoylu
22 yıl önce

> "Cok ufak bir problem cozmusler, onu belirteyim. Asagidaki kelimeler de benim buldugum bir baglantidan, ustel (exponential) yuku olan bir problemi cozmek icin ustel miktarda DNA gerekiyormus. Yani, su anki bilgi ile DNA bilgisayari kurulsa, NP-complete problemler, polinom zamanda cozulemeyecek.

Tamam, kabul ederim ama. unutmayınki, DNA kendini çoğaltabilir. Bir bilgisayarın DNA tabanlı olduğunu düşünün vede çözüm için kendisinin yeni DNA'lar ürettiğini.

Pek dilim dönmüyor ama böyle bir durumda bunların ula DNA yapmak sarmıyo, hadi birde mitokondri yapalım birader diyerek karşımıza bildiğimiz bir canlı gibi çıkıvermesi, üstelik de bolca mevcut olan bizleri mükemmel bir protein deposu olarak görmeleri ihtimalide var.. Haa, bu kötü ihtimal. Iyi ihtimaller de bolca mevcut.

Unutmayalım ki, bugünkü bilgisayar macerasının temelleri Abacus ile atılmıştı. Transistörün keşfi bir dönüm noktası oldu. Braedley'in, tanıtıma gelen SONY kurucularının bundan radyo yapmayı düşünüyoruz cevabına gülüp geçtiği rivayet edilir.

Vay be dedirten bir gelişme netekim. Dikkatle takip etmek lazım bence..

malkocoglu
22 yıl önce

Evet ben de katiliyorum. Nanoteknoloji ve bilahere biyoloji arastirmalarinin arkasinda sIkI butceler de varmis. Klinton baskanligi zamaninda nanoteknolojiye 1 milyar dolar harcadim diyordu; isin muhendislik tarafi birden olgunlasirsa, ucar gider. Takip etmek lazim, kesinlikle...

hako
22 yıl önce

Bu nefis haber için teşekkürler. Gerçekten hayalgücünün sınırı yok. Böyle bir probleme bu tür bir çözüm üretebilen zekaya da hayran olmamak elde değil. Konuyla ilgili kaynak ve haberleri yazıya iliştirdiğiniz için da ayrıca teşekkürler...

Görüş belirtmek için giriş yapın...

İlgili Yazılar

C++ için goto kullanımı

anonim
11 Eylül 2004, 1 dakika okuma süresi

Eskiden beri goto terimi ile programcıların arasında ne olduğunu merak ederim. Hemen her kitapta goto teriminden neredeyse bir küfürmüş gibi bahsedilir ama yinede kullanımı anlatılır. Sonunda merakımı gideren cevabı Bruce Eckel'in Thinking in C++ kitabında buldum. Bu kitabın goto kullanımı ile ilgili kısmını aşağıda bulabilirsiniz.

Phishing Rehberi - Sivrizeka Para Tırtıklama Yöntemleri ve Korunma Şekilleri

FZ
10 Aralık 2004, 1 dakika okuma süresi

Phishing, günümüzde yaygın olarak kullanılan bir saldırı yöntemidir. Görsel ve yazılı basında son zamanlarda online dolandırıcılık adı altında sık sık haberler duymaktayız. Phishing yönteminde temel kullanıcıyı kandırarak, kullanıcıya ilişkin kredi kartı bilgileri, banka hesap numaralarından bu hesaba ait internet şifresine kadar birçok özel bilgileri ele geçirmektir.

Kullanılan yöntemlerin başında e-posta ile gönderilen sahte mesajlar gelmektedir. Bu e-posta sanki bir ticari kurumdan(bankalar, alışveriş siteleri vb.) geliyormuş gibi bir izlenim yaratır. Bu, kullanıcının kendisine ilişkin bilgilerini girmesi için kuruma ait bağlantıya(link) tıklamasını içeren bir e-posta olabilir. E-posta içeriği kişisel bilgilerin güncellenmesi, sistemdeki yeniliklerin hesabınızda aktif olması için şifrenizi girin gibi mesajlardır.

Bunu gören kullanıcı e-posta ile gelen mesajdaki bağlantıya tıkladığında kurumun web sitesinin birebir kopyası olan başka bir sayfaya yönlendirilir. Burada girilen şifre gibi özel bilgiler artık başkasının eline geçer.

Tacettin Karadeniz'in FM camiası ile paylaştığı yazısının devamını burada okuyabilirsiniz.

Türkçe pyqt kitabı projesi başladı

tetir
15 Ocak 2006, 1 dakika okuma süresi

Merhaba,

http://www.opendocspublishing.com/pyqt/ adresinde bulunan Boudewijn Rempt'in yazmış olduğu "GUI Programming with Python: QT Edition" adlı kitabı Türkçe konuşan insanların da faydalanabilmesi amacıyla Türkçe'ye çevirmeye karar verdik. Pyqt konusunda Türkçe kaynak sıkıntısı yaşanması ve Python-Qt'nin popülerliği bu kararı almamızda etkili oldu.

Manning'den Yılbaşına Gerisayım

tongucyumruk
6 Aralık 2016, 1 dakika okuma süresi

Yazılım dünyasının sevilen yayıncısı Manning, Aralık ayı boyunca bir gerisayıma girdi. Normalde her gün bir Günün İndirimi yayınlayan Manning yılbaşına kadar her gün çeşitli indirimlerle bizleri daha çok kitap almaya teşvik edecek gibi duruyor. Bugüne kadar çıkan kampanyaları görüntülemek ve bundan sonrakileri takip etmek için buradan buyurun.

Greg Wilder ile müzik, yaratıcılık ve GNU/Linux üstüne

FZ
15 Kasım 2004, 17 dakika okuma süresi

Bilgisayarla müzik besteleme ve düzenleme konusunda önemli çalışmaları olan Greg Wilder ile müzik, bilgisayarlar, işletim sistemleri, yaratıcılık, yapay zekâ ve doğaçlama üstüne bir röportaj gerçekleştirdik.

Wilder onca iş güç arasında bizi kırmayarak sorulara epey detaylı cevaplar verdi ve Türkçe konuşan bilgisayar ve müzik dünyası ile iletişim kurabilmiş olmaktan ötürü memnuniyetini belirtti. Bu röportaj şerefine daha önce yayınlamamış olduğu iki parçayı MP3 olarak röportajın sonundaki bağlantılardan edinip dinleyebilirsiniz.

3... 2... 1... Yayındayız!