Владимир Бусленко - Наш коллега - робот

Конструкторы приступили к разработке компьютера пятого поколения, который предполагается создать уже в 1990 году. Он должен обладать способностью собирать, обобщать, анализировать и классифицировать информацию, "слушать" и "понимать" человека, "говорить" с ним на его языке.

Этот проект ставит своей целью не столько достижение новых рекордов быстродействия, хотя уже запланирован один миллиард операций в секунду, сколько повышение уровня подлинной интеллектуальности компьютера. Он характеризуется как "революционный", призванный "изменить всю сферу применения ЭВМ в обществе". Не будем пытаться предсказывать последствия этой революции, на то они и революционны, подождем несколько лет - увидим.

Возможно, что к тому времени, как компьютер действительно принесет в нашу обыденность революционные изменения, сам он претерпит еще большие изменения. По крайней мере сейчас элементная база современной электроники меняется столь быстро, что уже не кажется удивительной возможность создания схем на основе... органических молекул, которые являлись бы своеобразными реле и диодами. В создание новых поколений компьютеров включаются, казалось бы, такие далекие от электроники науки, как биохимия и генная инженерия.

Представьте себе компьютер, выращенный в пробирке, синтезированный с помощью особых бактерий! В настоящее время уже ведутся эксперименты с молекулами белка, которые могут выполнять функции двоичных запоминающих ячеек - основных строительных "кирпичиков" любого компьютера. Если эксперименты увенчаются созданием подходящей для этой цели белковой структуры, то массовое производство основных счетных элементов начнется с помощью генетически сконструированных бактерий-производителей.

Целью проведения таких, кажущихся порой утопическими, работ является создание еще более миниатюрных и быстродействующих счетных машин. Ведь добиться этого с использованием обычных материалов и технических способов уже не представляется возможным.

Правда, созданные на кремниевой основе электронные схемы становились в последнее время все меньше и меньше и микрокомпьютеры достигли размеров одного микрона (миллионной доли метра). На сегодняшний день это верхний предел, технически достижимая граница. Однако в таком же объеме пространства могли бы поместиться сотни сложных белковых молекул, и каждая из них могла бы взять на себя выполнение функций подобной микро-ЭВМ.

Одним из "кирпичиков" биологического компьютера стала бы молекула-гигант с "памятью", химическая структура которой умела бы находиться в двух состояниях и работать в двоичной системе. Один из таких "кирпичиков" уже создан: специалисты синтезировали молекулу, в которой два протона и два электрона могут перемещаться от одного конца к другому. Конечно, для создания биокомпьютера только наличия такой молекулы еще недостаточно. Необходимы химические структуры, которые работали бы как диоды, то есть пропускали бы электрический ток лишь в одном направлении.

Имеются уже довольно четкие представления о том, как должны выглядеть такие структуры: биомолекула - диод должна иметь на одном конце биоанод, а на другом - биокатод, которые будут соединены непроводящей средой.

Р. Метцгер и его коллеги из университета штата Миссисипи работают сейчас над созданием такого молекулярного диода. Проблема состоит в том, что необходимо успеть создать непроводящий "мост" до того, как химически прореагируют друг с другом части синтезированной молекулы, отдающие и принимающие электроны.

Если удастся получить хорошо действующую структуру такого рода, то на повестку дня встанет вопрос о о их массовом производстве.

Здесь традиционные химические способы были бы, вероятно, слишком дорогостоящими и сложными. Поэтому все чаще специалисты начинают задумываться над использованием нового чуда науки - генной инженерии.

В бактериях-производителях могут быть произведены такие специальные генетические изменения, что они смогут синтезировать нужную белковую конструкцию.

Однако только наличие большого числа необходимых элементов биопроцессора и биопамяти еще не создает ЭВМ. Каждый элемент необходимо разместить на своем особом месте и специальным образом соединить с другими. Ученые рассчитывают сделать это с помощью "химических проводов" биосоединений с цепочной структурой, которые могут проводить электрический ток.

Введение в компьютер необходимых данных и получение информации будут осуществляться с помощью точно сфокусированных световых лучей. Специалистам уже удался первый шаг в нужном направлении: они изгото вили "полубиологический" полупроводник, обрабатывая слой белка толщиной в одну молекулу парами атомов серебра.