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
20 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
20 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
20 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
20 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
20 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
20 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
20 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
20 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

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.

Teknoloji Seçerken

malkocoglu_2
31 Ağustos 2004, 1 dakika okuma süresi

Bu yazıyı Java bilgi işlem teknolojilerinden biri olan Entity Bean'lerin erken ölümü üzerine yazdık. Zamanında büyük şaşa ile ortaya çıkan bu teknoloji niye böyle erken tedavülden kalktı? Ayrıca bu tecrübeden ders çıkarmak bağlamında, ileride bu tür geleceği olmayan ve külfetli teknolojilerin kokusunu nasıl alabiliriz? Bu yazı bilgi işleme daha çok hitap eden bir yazıdır çünkü 3-4 senede bir yeni bir dehşet teknolojiyle çalkantılar yaratan grup bu olmaktadır. Bu dinamizm tabii ki iyidir fakat bilgi işlem müdürleri ve proje yöneticileri için bu teknoloji enflasyonunda bir seçici turnusol testi lazımdır. Aksi halde sonuç InfoWeek Dergisi Pazartesi Günü Sendromudur; (Masasındaki Infoweek dergisinin yeni sayısını pazartesi günü okuyan yönetici) "XML diye bir şey cıkmış bütün dertlere devaymış! Hemen kullanalım!" . [Proje teknik lideri burada somurtur].

http://www.bilgidata.com/yazi.jsp?dosya=a_ejb_postmortem.xml

Lessig, ''Code and Other Laws of Cyberspace'' kitabını okurlarıyla güncelleyecek

butch
18 Mart 2005, 1 dakika okuma süresi

Lawrence Lessig, ilk basımı 1999'da yapılan "Code and Other Laws of Cyberspace" kitabının yeni basımı için içeriğini güncellemek amacıyla ilginç ama kendisine yakışır bir yöntem seçti. Wiki tabanlı bir sistem aracılığıyla kitabın güncellenmesi sürecine herkes dahil olabilecek.
/.

Debian ile Mantıksal Hacim Yönetimi (LVM)

FZ
26 Aralık 2004, 1 dakika okuma süresi

Türk Debian kullanıcıları camiasının çalışkan ve üretken bireylerinden Serdar Aytekin Debian GNU/Linux kullanarak mantıksal hacim yönetimi (LVM - Logical Volume Management) gerçekleştirmeye dair güzel bir yazı hazırlamış.

İçerik ve seviye olarak orta ve üst düzey sistem yöneticilerine hitap eden bu yazı, "7-8 adet 200 GB'lik SCSI diski bilgisayarıma bağlayıp bunları tek bir disk gibi görmek ya da 3'e bölüp 3 üç farklı disk gibi görmek, sonra istersem kolayca yeni disk takıp hacmi ve dosya sistemini büyütmek istiyorum" gibi cümleler kuran kişilerin işine yarayacak türden.

Bu tür cümlelerin çok değil 4-5 yıl öncesine dek ancak onbinlerce, yüzbinlerce dolarlık makinalar ve ticari UNIX türevi işletim sistemleri barındıran bilgi işlem merkezlerinde kurulduğu ve özel, pahalı yazılımlar gerektirdiği düşünülecek olursa bilgisayarla profesyonel olarak uğraşan bilgi işlemciler için GNU/Linux'un, Debian'ın kıymeti bir kez daha anlaşılır diye düşünüyorum. Bu kadar laftan sonra hadi artık makale adresini versene diyenler için, buyrun: Debian ile Mantıksal Hacim Yönetimi (LVM).

Var mı yazmak isteyen?

sundance
4 Kasım 2010, 1 dakika okuma süresi

Internet'in viral etkisi ile yayılması sonucu forum ve blog yazarlarının artmasının, yazan ve düşünen insan sayısını arttırdığını düşünüyorum.

Arkadaşlarla olan sohbetlerde her geçen gün biraz daha fazla kişinin "yahu bir fırsat bulsam da şu kafamdakileri bir yazıya döksem" dediğini, hatta birçoğunun bunu "derli toplu düşünme aracı" olarak gördüğünü farkettim.

Böyle düşünenler için, bir süredir devam eden bir kampanya var, herne kadar Amerika'da olsa da, (Internet her yerde değil mi?) Milli Roman Yazma Ayı, insanları bir aylık bir süre içinde bir roman yazmaya teşvik ediyor.