생물학 컴퓨터의 기초가 될 컴퓨팅 디바이스 개발 1999/07/05 |
이스라엘의 와이즈만 연구소의 컴퓨터 과학 및 응용 수학부 샤피로(Shapiro)박사에 의하여 세계 최초로 생체분자 및 제약 분야에 사용될 범용 기계적 컴퓨터가 개발되었다. 이 기계적 컴퓨터는 5차 국제 "DNA 기반 컴퓨터 회의"에서 발표될 예정이다. 샤피로의 컴퓨터는 리보솜과 같은 살아 있는 세포의 생체분자 기계를 닮았다. 궁극적으로는 이 컴퓨터가 미세분자 크기로 된 프로그램 가능한 컴퓨터의 제작에 이용될 전망이며 인체나 인체의 생물 기계적 환경과 연결되어 사용될 수 있을 것으로 보이며 결과적으로는 생물학 및 제약 분야의 응용에 그대로 이용될 수 있을 것으로 보인다. 예를 들자면 이 컴퓨터가 세포나 조직 속의 나쁜 생명 기계적 변화를 감지하여 프로그램에 따라 어떤 약을 조합하고 방출하여 그러한 나쁜 상태를 호전시킬 것인가를 결정하게 된다는 것이다.
이 컴퓨터는 지금의 폰 노이만 식 컴퓨터와 달리 영국의 수학자 투어링에 의하여 고안된 투어링 머신에 기초한 것이다. 이 이론적인 투어링 머신은 거의 무한정하게 나누어진 세포로 되어서, 각 세포가 하나의 심벌을 갖추고 읽기/쓰기 헤드와 제어 유닛을 갖고 유한개의 상태로 표현되게 한다. 이 기계의 동작은 '소프트웨어 프로그램'이라는 한정된 규칙에 의하여 움직인다. 각 사이클 동안에 이 기계는 세포에 있는 읽기/쓰기 헤드 밑에 있는 심벌을 읽고 새로운 심벌을 세포 속에 쓰며 읽기/쓰기 헤드를 움직여서 세포 한 개가 좌우로 움직이며 이에 따라 제어 상태가 변화되게 된다. 샤피로의 기계는 투어링 머신을 본따서 투어링 머신의 테이프를 3차원 빌딩 블록의 체인으로 구성하고 기계의 프로그램 규칙을 부호화한다. 각 사이클에서 이 디바이스는 하나의 '새로운 분자'를 처리하며 규칙의 의미에 따라 투어링 머신의 테이프를 나타내는 고분자를 수정하도록 하고 있다.
|