علماء يكشفون عن نوع جديد من الحواسيب التي تتطور أثناء عملها

أظهر علماء من جامعة مانشيستر إمكانية بناء شكل جديد من الحواسيب فائقة السرعة تتطور وهي تعمل.

أثبت البروفيسور روس دي كينج (Ross D King) وفريقه -للمرة الأولى- جدوى هندسة (آلة تورينج عالمية غير حتمية) (NUTM)، وسوف يُنشر بحثهم في المجلة المرموقة Journal of the Royal (Society Interface).

كانت الخصائص النظرية لمثل هذا النوع من أجهزة الحوسبة معروفة لعدة سنوات -بما فيها خاصية زيادة سرعتها الأُسيّة التي تفوق الحواسيب الإلكترونية والكمومية- إلا أن مفاجأة مانشيستر أثبتت أنه في الواقع من الممكن ماديًا صناعة (آلة تورينج عالمية غير حتمية-NUTM) باستخدام جزيئات الحمض النووي
.
يوضح البروفيسور كينج من كلية مانشيستر لعلوم الحاسوب: «تخيل حاسوبًا يبحث في متاهة فَيَصل إلى مفترق طرق، أحدهما يقود إلى اليمين والآخر إلى الشمال.
لا بد أن تختار الحواسيب الإلكترونية أي طريق ستتبعه أولًا، على عكس حاسوبنا الجديد الذي ليس بحاجة إلى أن يختار؛ فبإمكانه تكرار نفسه وسلوك كلا الطريقين في ذات الوقت، وبالتالي إيجاد الحل بسرعة أكبر».

هذه الخاصية (السحرية) ممكنة لأن معالجات الحاسوب مُصنعة من الحمض النووي بدلًا من رقائق السيليكون، تحتوي كل الحواسيب الإلكترونية على عدد ثابت من هذه الرقائق.

قدرة حاسوبنا على النمو أثناء عمله تجعله أسرع من أي نوع آخر من الحواسيب، بالإضافة إلى أنها توفر الحلول لمشاكل سابقة -متعلقة بالحواسيب- كانت تعتبر سابقًا مشاكل مستعصية.

الحواسيب الكمية نوع مثير من أنواع الحواسيب، وبإمكانها أيضًا سلوك كلا الطريقين في المتاهة، لكن تنحصر هذه الإمكانية في حال كانت طرق المتاهة متماثلة تمامًا، مما يحد بشكل كبير من إمكانياتها واستعمالاتها.

«بما أن جزيئات الحمض النووي صغيرة للغاية، فيُحتمل أن يستطيع الحاسوب المكتبي استخدام معالجات أكثر مما تستعمله كل الحواسيب الإلكترونية مجتمعة، لهذا فهو يتفوق على أسرع حاسوب خارق يعمل حاليًا في العالم، بينما يستهلك نسبة ضئيلة من الطاقة».

تشتهر جامعة مانشيستر بأمرين؛ علاقتها مع مؤسس علم الحاسوب آلان تورينج (Alan Turing)، وإنشائها الحاسوب الإلكتروني الأول ذي الذاكرة المخزنة.
يُعلق البروفيسور كينج قائلًا: «استند هذا البحث الجديد على كلا الأمرين باعتبارهما من الأسس الرائدة».

أعظم إنجاز حققه آلان تورينج هو اختراع الآلة التي أُطلق عليها اسمه (آلة تورينج العالمية-UTM) وهي آلة تحاكي عمل الحاسوب وتُبرمج لتؤدي العمليات الحسابية اللازمة كحاسوب، والتي تعد الحواسيب الإلكترونية أحد أنواعها.
إلا أنه لم يُصمم حتى الآن أيًا من الحواسيب UTM الكمومية.

حوسبة جزيئات الحمض النووي تعني أداء العمليات الحسابية باستخدام الجزيئات البيولوجية عوضًا عن رقائق السيليكون التقليدية.
تُعرض المعلومات في هذا النوع من الحوسبة باستخدام العناصر الأربعة للأبجدية الوراثية؛ A (Adenine)، G (Guanine)، (Cytosine) C،T (Thymine) ، بدلًا من استخدام الأبجدية أو الشفرة الثنائية المستخدمة في الحواسيب التقليدية والمكونة من تسلسل لرقمي (1-0).

ترجمة: الاء أبو شحوت
تدقيق: دانه أبو فرحة
المصدر