عدد تصادفی بیوشیمیایی – ScienceDaily


اعداد تصادفی واقعی در بسیاری از زمینه های متنوع دستگاه های حافظه و رمزگذاری داده ها مورد نیاز است. این اعداد باید واقعاً تصادفی باشند تا حتی توسط افراد با دانش دقیق در مورد روش تولید آنها قابل پیش بینی نباشند.

به طور معمول ، آنها با استفاده از روش های فیزیکی تولید می شوند. به عنوان مثال ، به دلیل کوچکترین حرکات الکترونیکی با فرکانس بالا ، مقاومت الکتریکی سیم ثابت نیست ، اما در عوض به روشی غیر قابل پیش بینی کمی نوسان می کند. این بدان معنی است که می توان از اندازه گیری های این نویز پس زمینه برای تولید اعداد تصادفی واقعی استفاده کرد.

اکنون ، برای اولین بار ، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی رابرت گراس ، استاد موسسه شیمی و مهندسی زیستی ، در حال توصیف یک روش غیر فیزیکی برای تولید چنین اعدادی است: روشی که از سیگنال های بیوشیمیایی استفاده می کند و در واقع در عمل کار می کند. در گذشته ، ایده های ارائه شده توسط دانشمندان دیگر برای تولید اعداد تصادفی از طریق شیمیایی تا حد زیادی نظری بود.

سنتز DNA با بلوک های ساختمانی تصادفی

برای این رویکرد جدید ، محققان ETH زوریخ سنتز مولکول های DNA را که یک روش آزمایش شیمیایی کاملاً ثابت است و اغلب سالها استفاده می شود ، به کار می گیرند. به طور سنتی برای تولید یک توالی DNA خاص استفاده می شود. در این حالت ، اما تیم تحقیقاتی مولکول های DNA را با 64 موقعیت در بلوک های سازنده ساختند که در آن یکی از چهار پایگاه DNA A ، C ، G و T به طور تصادفی در هر موقعیت قرار داشت. دانشمندان با استفاده از مخلوطی از چهار بلوک سازنده ، نه فقط یک ، در هر مرحله از سنتز به این مهم دست یافتند.

یک سنتز نسبتاً ساده منجر به ترکیبی از تقریباً سه مولکول کوادریلیون می شود. متعاقباً ، دانشمندان از روشی م toثر برای تعیین توالی DNA پنج میلیون از این مولکول ها استفاده کردند. این منجر به 12 مگابایت داده شد که محققان آنها را به صورت صفر و یک در کامپیوتر ذخیره می کنند.

مقادیر زیادی تصادفی در یک فضای کوچک

با این حال ، تجزیه و تحلیل نشان داد که توزیع چهار بلوک ساختمانی A ، C ، G و T کاملاً یکنواخت نیست. در هر دو صورت پیچیدگی طبیعت و یا از روش سنتز استفاده کرده است به ادغام پایگاه های G و T به مولکول های بیشتر از یک LED و C. با این حال، دانشمندان قادر به اصلاح این تعصب با یک الگوریتم ساده است، در نتیجه اعداد تصادفی کامل ایجاد کنید.

هدف اصلی استاد ETH پروفسور گراس و تیم وی این بود که نشان دهند از حوادث تصادفی در یک واکنش شیمیایی می توان برای تولید اعداد تصادفی کامل استفاده کرد. ترجمه یافته به کاربرد مستقیم در ابتدا یک نگرانی اساسی نبود. گراس می گوید: “در مقایسه با روش های دیگر ، روش ما این مزیت را دارد که می تواند مقدار زیادی تصادفی را ایجاد کند که می تواند در یک فضای بسیار کوچک و در یک لوله ذخیره شود.” “ما می توانیم اطلاعات را بعداً بخوانیم و به صورت دیجیتالی تفسیر کنیم. این با روشهای قبلی امکان پذیر نیست. “

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط ETH زوریخ. اصلی ، نوشته شده توسط فابیو برگامین. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: khabar-erfan.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*