Teknolojinin gelişmesiyle birlikte çeşitli ilgi çekici yenilikler de gündeme geliyor. Biyolojik bilgisayarlar da teknolojinin gelecek vaat eden şaşırtıcı bir yeniliğidir. Elektronik bilgisayarların aksine, biyolojik bilgisayarlar bilgiyi işlemek hesaplamak için, DNA ve hücre gibi yapı taşlarından faydalanır. Hep birlikte biyolojik bilgisayarların dünyasına girmek ister misiniz?
Biyolojik bilgisayar nedir?
-
Bilgisayarların artık kan dolaşımınıza işlenebilecek kadar küçülmesi, siz hareket halindeyken bile sizin sağlığınızı izlemesi ve hastalıkları tedavi etmesi biyolojik bilgisayarlar sayesinde bu durumlar geliştirilmeye başlamıştır. Hesaplama görevlerini DNA, protein ve hücre gibi çeşitli yapı taşlarından faydalanarak yapacak olan biyolojik bilgisayarlar geleceğimiz için akıl almaz bir teknolojik gelişmedir.
-
Biyobilgisayar olarak da adlandırılan biyolojik bilgisayarlar, doğal biyolojik sistemlerden yararlanmıştır. Bu bilgisayar türlerinin asıl olayı, hesaplama işlemleri için biyolojik molekülerden faydalanmalarıdır. Geleneksel elektronik ve silikon tabanlı bilgisayarlar yerine doğal hesaplama işlemleri ile insan beyninin ve biyoloji sistemlerin işleyişlerinden esisnleniyor.
Biyolojik bilgisayarlar nasıl çalışır?
-
Biyolojik bilgisayarların çalışmasına geçmeden önce DNA bileşimini anlamak çok önemlidir. Biyolojik hesaplamanın temel fikri DNA hesaplama kavramıdır. DNA hesaplanırken, bilgiyi işlemek ve depolamak için DNA’nın adenin, sitozin, guanin ve timin olmak üzere dört bazı kullanılır. Geleneksel bilgisayarda ise benzer bir şekilde ikili sistem olan 0’lar ve 1’ler kullanılmaktadır.
-
Biyolojik bilgisayarların çalışma şekli geleneksel bilgisayarlara göre farklıdır. DNA molekülünde bulunan her genin birbirinden farklı ve benzersiz olduklarını düşünecek olursak, biyolojik bilgisayarlar çalışmak için DNA molekülünde bulunan genlerin farklı kombinasyonlarını kullanır.
Biyolojik bilgisayarların yapı taşları
DNA: Biyolojik bilgisayarlarda, DNA temel rol oynar. DNA, canlı organizmalarda bilgiyi taşıyan moleküldür. DNA çok miktarda veriyi kodlama özelliğine sahip olduğu için biyolojik bilgisayarlarda veri depolama için uygun bir adaydır.
Protein: DNA’dan sentezlenen proteinler, biyolojik bilgisayarda işlemci olarak görev görürler. Karmaşık hesaplamalara olanak tanıdıkları için yapı ve sıralarına göre birçok farklı işlevleri yürütebilirler.
Hücre: Biyolojik bilgisayarda hücreler, hesaplamalar için biyokimyasal ortam sağlar. Sistemde ki iletişim ve bilgi aktarımını kolaylaştırırlar. Farklı hücresel arasında ki etkileşim sağlandığı zaman hesaplama ağı oluşur.
Biyolojik bilgisayarların avantajları
Enerji verimliliği: En önemli avantajlarından birisi enerji verimliliğidir. Geleneksel bilgisayarlara göre bileşenlerin doğasından dolayı düşük enerji seviyeleri ile çalışabilir.
Paralel işleme: Doğası gereği paralel işleme ve aynı anda birçok görevi gerçekleştirebilme özelliğine sahiptir. Paralel işleme özelliği, karmaşık hesaplamaları sıralı işlemeye dayanır.
Kendini kopyalama: Biyolojik bilgisayarlar kendilerini kopyalama ve onarma özelliğine sahiptir. Bu özellikler sayesinde hasar ve bozulmaya karşı bir önlem alınmıştır.
Biyolojik bilgisayarın zorlukları
Biyolojik kısıtlamalar: İlgi çekici ve gelecek vaat eden olanaklar sunarken, biyolojik sistemlerin sınırlamalarıyla karşı karşıya kalırlar. Biyomoleküllerin kararlılığı ve biyokimyasal reaksiyonların hızı gibi çeşitli faktörler, bilgisayarların performansını etkiler.
Güvenilirlik: Çevresel değişiklikler yaşanabileceği ve hesaplamalarda bazen hatalar meydana gelebileceği için biyolojik bilgisayarlarda kararlık ve güvenilirlik sağlanması zordur.
Etik hususlar: Canlı organizmalar bilgi işlem aracı olarak kullanıldığı için biyolojik bilgisayarların gelişiminde etik kaygılar artabilir. Gelişim ve etik hususlar arasında denge kurmak çok önemlidir.
Biyolojik bilgisayarların güncel uygulamaları
Tıbbi alan: İlaç dağıtımı, hastalık teşhisi ve kişiselleştirilmiş tıp gibi hastalıkları doğrudan tanımlayabilen umut verici uygulamalar gelişmiştir. Tıbbi sorunların ve zorlukların üstesinden gelmek için bu bilgisayarlar önemlidir.
Çevre: Bu bilgisayar, çevresel koşulları izlemek ve biyolojik atıkları tespit etmek için kullanılır. Canlı organizmalarda etkileşime girerek çevre sağlığı gözlemleyebilir ve kirlilik tespitini yapabilirler.
Biyoteknolojik gelişme: Biyolojik bilgisayarlar gen düzenleme, sentetik biyoloji ve biyoinformatikte yaşanan ilerlemeleri kolaylaştırıyor. Verileri depolamayı da kolaylaştırarak özellikle genetik mühendisliği alanında devrim yaratıyor.
