DNA computing is a form of computing which uses DNA, biochemistry and molecular biology, instead of the traditional silicon-based computer technologies. DNA computing, or, more generally, molecular computing, is a fast developing interdisciplinary area. Research and development in this area concerns theory, experiments and applications of DNA computing.

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  • DNA computing is a form of computing which uses DNA, biochemistry and molecular biology, instead of the traditional silicon-based computer technologies. DNA computing, or, more generally, molecular computing, is a fast developing interdisciplinary area. Research and development in this area concerns theory, experiments and applications of DNA computing.
  • Als DNA-, RNA- oder allgemeiner auch Biocomputer werden Computer bezeichnet, die auf der Verwendung der Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure (DNA) oder Ribonukleinsäure (RNA) als Speicher- und Verarbeitungsmedium beruhen. Sie stellen einen Bereich der Bioelektronik dar. Die Entwicklung von Biocomputern befindet sich noch in der Anfangsphase. Die ersten theoretischen Anstöße, dass Datenverarbeitung auf der Basis biologischer Moleküle möglich sein muss, lieferte der Nobelpreisträger Richard Feynman, Begründer der Nanotechnologie, in einem Vortrag zum Ende der 1950er Jahre.
  • La Computación basada en ADN consiste en usar moléculas de ADN en vez de procesadores basados en silicio. Las ventajas de la computación por ADN se basan en dos características fundamentales: El gran paralelismo de las hebras de ADN. Muchos de los problemas considerados intratables, pueden ser resueltos haciendo un búsquda exhaustiva sobre todas las soluciones posibles. Sin embargo, a la fecha, la dificultad consiste en el hecho que tal búsqueda es demasiado grande como para poder ser realizada usando la tecnología actual. Por otro lado, la densidad de información almacenada en hebras de ADN y la facilidad de construir muchas copias de ellas puede convertir esas búsquedas en una posibilidad real. La complementariedad de Watson-Crick. La complementariedad es algo que viene gratis en la naturaleza. Cuando se unen dos hebras (en condiciones ideales) se sabe el opuesto a cada miembro, no hay necesidad de verificarlo.
  • L'ordinateur à ADN est une des voies non électroniques actuellement explorées pour résoudre des problèmes combinatoires. Il ne prétend pas à la généralité et à la flexibilité d'un ordinateur général. Il s'agit plutôt d'un dispositif spécialisé comme peut l'être un processeur graphique, une carte son ou un convolveur.
  • Con il termine generico di computer a DNA ci si riferisce ad una forma di computer che utilizza il DNA al posto dei tradizionali computer a base di silicio. Si tratta di un soggetto di ricerca e sviluppo di estremo interesse.
  • DNAコンピュータ(でぃーえぬえーこんぴゅーた)とは、デオキシリボ核酸(DNA)の4種類の塩基を演算素子にして計算をするコンピュータ。 DNAを構成する塩基分子の結合を利用した将来実現が期待されるコンピュータである。アデニン(A)とチミン(T)、グアニン(G)とシトシン(C)が対をなして結合する特性と、DNAを操作する酵素(様々な制限酵素や、DNAリガーゼ、DNAポリメラーゼ)を利用する。解答候補となる多数のDNAが同時に生成するという意味で一種の超並列マシンであり、NP困難問題など今までのコンピュータの不得意だった分野の問題に対応できるといわれており、解くべき問題の種類によってはスーパーコンピュータの1億倍もの計算スピードの実現が予想される。加えて、人間の体内に組み込みチューリングマシンとして機能させるなど、従来の半導体素子では実現困難な細胞内で働く超微小治療装置への応用も期待されている。 DNAコンピュータの原理を最初に思いついたのは、南カリフォルニア大学のコンピューター科学者で、RSA暗号を開発したレオナルド・エーデルマンである。彼はジェームズ・ワトソンの『遺伝子の分子生物学』を読んでいてDNAとコンピュータの類似点に気付いたと言われている。エーデルマンは1994年に初めてDNA鎖を用いて、数学の古典的な問題である「ハミルトン経路問題」を解いた。ハミルトン経路問題は一筆書きの一種であり、グラフ上のすべての節点(ノード)を1回ずつ通るような経路(パス)が存在するかどうか、存在する場合は具体的な解を示せ、という問題である。エーデルマンの実験ではノード7、パス14という規模だった。問題を21本 (7+14) のDNA鎖に翻訳し、解を示した。 現在では解を取り出すアウトプットに難がある。たとえば、エーデルマンの実験では演算自体は数秒で終了したが、解を取り出すのに2日間を要している。これは以下のような操作を手動で進めたためだった。まず、開始ノードで始まり、終了ノードで終わるDNA鎖をPCR (polymerase chain reaction) 法で増幅する。次に、解として適切な長さを持つDNA鎖(エーデルマン実験では6)を電気泳動で分離する。最後に、全ての点を経由しているDNA鎖を鉄粉と結合した特殊な相補DNA鎖と混合し、ノードの数だけ精製を繰り返した。つまり、DNAコンピュータは演算は早いのだが、問題をDNA鎖の形に翻訳(入力)し、解をデジタルデータの形に変換する(出力)工程に問題がある。 その後、電子コンピュータとDNA反応装置を組み合わせてプログラミング可能にした汎用型コンピュータも試作され、2002年には東京大学の陶山らとオリンパスが実用タイプの装置を共同で開発した。またイスラエル・ワイツマン研究所のシャピロらはDNAや酵素の分子だけからなる分子コンピュータを現在開発中で、医学的応用を目指している。
  • Komputer DNA (biokomputer) to komputer, w którym obliczenia zachodzą dzięki reakcjom chemicznym między cząsteczkami DNA.
  • O computador de DNA é uma variante do computador que utiliza o DNA e a biologia molecular ao invés das tecnologias tradicionais baseadas em silício.
  • ДНК-компьютер — вычислительная система, использующая вычислительные возможности молекул ДНК.
  • DNA bilgisayarı, geleneksel silikon yapı bileşenleri yerine DNA ve moleküler biyoloji teknolojilerinden yararlanan yeni nesil bilgisayarlardır. Hacmi sadece 1 cm³ olan 1 gram DNA, 750 terabayt bilgi barındırabilir.
  • ДНК-комп'ютер — обчислювальна система, що використовує обчислювальні можливості молекул ДНК.
  • DNA運算(DNA computing,或譯DNA計算)是一種電腦運算形式,利用DNA、生物化學以及分子生物學原理,而非傳統上以矽為基礎的電腦技術。 DNA運算或者更廣泛的分子運算,是一個新出現的交叉學門領域。此領域最早的發展者為南加州大學的倫納德·阿德曼(Leonard Adleman),他在1994年,利用DNA運算解決了一個七點的漢米爾頓路徑問題(Hamiltonian path problem)。
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  • DNA computing is a form of computing which uses DNA, biochemistry and molecular biology, instead of the traditional silicon-based computer technologies. DNA computing, or, more generally, molecular computing, is a fast developing interdisciplinary area. Research and development in this area concerns theory, experiments and applications of DNA computing.
  • Als DNA-, RNA- oder allgemeiner auch Biocomputer werden Computer bezeichnet, die auf der Verwendung der Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure (DNA) oder Ribonukleinsäure (RNA) als Speicher- und Verarbeitungsmedium beruhen. Sie stellen einen Bereich der Bioelektronik dar. Die Entwicklung von Biocomputern befindet sich noch in der Anfangsphase.
  • La Computación basada en ADN consiste en usar moléculas de ADN en vez de procesadores basados en silicio. Las ventajas de la computación por ADN se basan en dos características fundamentales: El gran paralelismo de las hebras de ADN. Muchos de los problemas considerados intratables, pueden ser resueltos haciendo un búsquda exhaustiva sobre todas las soluciones posibles.
  • L'ordinateur à ADN est une des voies non électroniques actuellement explorées pour résoudre des problèmes combinatoires. Il ne prétend pas à la généralité et à la flexibilité d'un ordinateur général. Il s'agit plutôt d'un dispositif spécialisé comme peut l'être un processeur graphique, une carte son ou un convolveur.
  • Con il termine generico di computer a DNA ci si riferisce ad una forma di computer che utilizza il DNA al posto dei tradizionali computer a base di silicio. Si tratta di un soggetto di ricerca e sviluppo di estremo interesse.
  • Komputer DNA (biokomputer) to komputer, w którym obliczenia zachodzą dzięki reakcjom chemicznym między cząsteczkami DNA.
  • O computador de DNA é uma variante do computador que utiliza o DNA e a biologia molecular ao invés das tecnologias tradicionais baseadas em silício.
  • ДНК-компьютер — вычислительная система, использующая вычислительные возможности молекул ДНК.
  • DNA bilgisayarı, geleneksel silikon yapı bileşenleri yerine DNA ve moleküler biyoloji teknolojilerinden yararlanan yeni nesil bilgisayarlardır. Hacmi sadece 1 cm³ olan 1 gram DNA, 750 terabayt bilgi barındırabilir.
  • ДНК-комп'ютер — обчислювальна система, що використовує обчислювальні можливості молекул ДНК.
  • DNA運算(DNA computing,或譯DNA計算)是一種電腦運算形式,利用DNA、生物化學以及分子生物學原理,而非傳統上以矽為基礎的電腦技術。 DNA運算或者更廣泛的分子運算,是一個新出現的交叉學門領域。此領域最早的發展者為南加州大學的倫納德·阿德曼(Leonard Adleman),他在1994年,利用DNA運算解決了一個七點的漢米爾頓路徑問題(Hamiltonian path problem)。
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  • DNA computing
  • DNA-Computer
  • Computación basada en ADN
  • Ordinateur à ADN
  • Computer a DNA
  • DNAコンピュータ
  • Komputer DNA
  • Computador de ADN
  • ДНК-компьютер
  • DNA bilgisayarları
  • ДНК-комп'ютер
  • DNA運算
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