சிக்கலான கணிதப் பிரச்சினைகளைத் தீர்க்க புதிய DNA அடிப்படையிலான சிப்
DNA என்ற சொல் உடனடியாக நமது அனைத்து மரபணு தகவல்களையும் உள்ளடக்கிய இரட்டை இழையுள்ள ஹெலிக்ஸை நினைவூட்டுகிறது. ஆனால் அதன் இரண்டு இழைகளின் தனிப்பட்ட அலகுகள் ஒரு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட, நிரப்பு பாணியில் ஒன்றோடொன்று பிணைக்கப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் ஜோடிகள் ஆகும். மாறிவிடும், சிக்கலான கணிதக் கணக்கீடுகளைச் செய்ய இந்த இணைக்கும் பண்பை பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம், மேலும் இது DNA கம்ப்யூட்டிங்கின் அடிப்படையாகும்.
DNA இரண்டு இழைகளை மட்டுமே கொண்டிருப்பதால், ஒரு எளிய கணக்கீடு செய்வதற்கு கூட பல்வேறு DNAக்களைப் பயன்படுத்தி பல வேதியியல் எதிர்வினைகள் தேவைப்படுகின்றன. தற்போதுள்ள பெரும்பாலான ஆராய்ச்சிகளில், ஒவ்வொரு எதிர்வினையின் DNA-வும் கைமுறையாக, ஒவ்வொன்றாக, ஒற்றை எதிர்வினை குழாயில் சேர்க்கப்படுகிறது, இது செயல்முறையை மிகவும் சிக்கலானதாக ஆக்குகிறது. மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகள், பிளாஸ்டிக் போன்ற ஒரு பொருளில் பொறிக்கப்பட்ட குறுகிய சேனல்களைக் கொண்டு, செயல்முறையை தானியக்கமாக்க ஒரு வழியை வழங்குகிறது. ஆனால் DNA கம்ப்யூட்டிங்கிற்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகளின் பயன்பாடு குறைவாகவே உள்ளது.
ACS நானோவில் 7 ஜூலை 2021 இல் வெளியிடப்பட்ட ஒரு சமீபத்திய கட்டுரையில், DNA கணக்கீடுகளைச் செய்ய தனிப்பட்ட கணினியால் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய DNA அடிப்படையிலான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சிப்பை கொரியாவில் உள்ள இன்சியான் நேஷனல் யுனிவர்சிட்டி (INU) விஞ்ஞானிகள் குழு முன்வைத்தது. “DNA அடிப்படையிலான CPU-க்கள் எதிர்காலத்தில் மின்னணு CPU-க்களை மாற்றும் என்பதே எங்கள் நம்பிக்கை, ஏனெனில் அவை குறைந்த திறனை உட்கொள்கின்றன, இது புவி வெப்பமடைதலுக்கு உதவும். DNA அடிப்படையிலான CPU-க்கள் ஆழ்ந்த கற்றல் தீர்வுகள் மற்றும் கணித மாடலிங் போன்ற சிக்கலான கணக்கீடுகளுக்கு ஒரு தளத்தையும் வழங்குகிறது,” என்கிறார் ஆய்வுக்கு தலைமை தாங்கிய INU-விலிருந்து டாக்டர் யங்ஜுன் சாங்.
டாக்டர். சாங் குழுவும் தங்கள் மைக்ரோ ஃப்ளூய்டிக் சிப்பைத் தயாரிக்க 3D பிரிண்டிங்கைப் பயன்படுத்தின, இது கணினி நிரலாக்கத்தின் அடிப்படை தர்க்கங்களில் ஒன்றான பூலியன் தர்க்கத்தை செயல்படுத்த முடியும். பூலியன் தர்க்கம் என்பது ஒரு வகை உண்மை அல்லது பொய்யான தர்க்கமாகும், இது உள்ளீடுகளை ஒப்பிட்டு, செயல்பாட்டின் வகையைப் பொறுத்து ‘உண்மை’ அல்லது ‘பொய்’ மதிப்பை அளிக்கிறது, அல்லது ‘லாஜிக் கேட் “பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சோதனையில் லாஜிக் கேட் ஒற்றை இழை DNA டெம்ப்ளேட் ஆகும். பல்வேறு ஒற்றை-இழை DNA பின்னர் உள்ளீடுகளாக பயன்படுத்தப்பட்டது அல்லது இறுதி DNA-வின் அடிப்படையில் பொய்யானது.
வடிவமைக்கப்பட்ட சிப்பை அசாதாரணமாக்குவது ஒரு PC அல்லது ஸ்மார்ட்போனைப் பயன்படுத்தி இயக்கக்கூடிய மோட்டார் இயக்கப்படும் வால்வு அமைப்பு ஆகும். சிப் மற்றும் மென்பொருள் அமைவு ஆகியவை சேர்ந்து மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் செயலாக்க அலகு (MPU-microfluidic processing unit). MPU தர்க்க செயல்பாடுகளின் கலவையை விரைவான மற்றும் வசதியான முறையில் செயல்படுத்த தொடர்ச்சியான எதிர்வினைகளைச் செய்ய முடியும்.
நிரல்படுத்தக்கூடிய DNA அடிப்படையிலான MPU-வின் இந்த தனித்துவமான வால்வு அமைப்பு நீட்டிக்கப்பட்ட செயல்பாடுகளுக்கு குறியீடாகக் கூடிய மிகவும் சிக்கலான எதிர்வினைகளுக்கு வழி வகுக்கிறது. “எதிர்கால ஆராய்ச்சி DNA அல்காரிதம்கள் மற்றும் DNA சேமிப்பு அமைப்புகளுடன் கூடிய மொத்த DNA கம்ப்யூட்டிங் தீர்வு மீது கவனம் செலுத்தும்” என்கிறார் டாக்டர் சாங்.
References: