Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали нейронную сеть из нитей ДНК, которая выполняет вычисления через химические реакции вместо цифровых сигналов. Важнейшее свойство этой системы — способность обучаться, получая информацию и сохраняя её для будущих решений.
Работа лаборатории профессора биоинженерии Лулу Цянь представляет собой первый шаг к демонстрации сложного обучения в химических системах. Исследование опубликовано в журнале Nature 3 сентября, ведущий автор — Кевин Черри, доктор философии.
«Наша цель состояла в том, чтобы создать молекулярную систему с нуля, которая могла бы принимать примеры, находить underlying patterns, а затем действовать на основе новой информации, которую она никогда раньше не видела», — говорит Цянь.
В 2018 году Черри и Цянь создали ДНК-нейросеть, способную распознавать рукописные цифры, закодированные ДНК как химические паттерны. Новая система развивает этот подход, инженерно создавая «воспоминания», закодированные в химических сигналах, называемых молекулярными проводами.
Каждая нейросеть выполняет вычисления в крошечной капле, содержащей миллиарды нитей ДНК более тысячи типов. Когда каскад химических реакций завершается, система возвращает выходной сигнал — например, флуоресцентный сигнал, соответствующий распознанной цифре.
«Наш путь к ДНК-нейросети, которая учится, занял семь лет — и путь был далеко не прямым», — отмечает Черри.
Эта работа закладывает основу для будущего развития «умных» лекарств, способных адаптироваться к патогенным угрозам в реальном времени, или «умных» материалов, которые могут обучаться и адаптироваться к внешним условиям.
Алиса Минь
https://rutab.net/
Комментариев нет:
Отправить комментарий