Was würde es bringen,wenn man Computer nach demselben System wie Gene des Lebens aufbauen würde?
nämlich 4 Schaltzustände anstatt nur 2.Gene bestehen ja aus 4 verschiedenen Nukleinsäuren,die sich in verschiedener Reihenfolge wiederholen,A,C,G,T.Computer nutzen nur 1 und 0.
9 Antworten
Prozessoren funktionieren mit Transistoren, diese können eben nur zwei Zustände einnehmen, entweder lassen sie Strom fließen, oder sie sind gesperrt. Und ihr Zustand ist wiederum davon abhängig, ob an ihrem Gate Spannung anliegt, oder nicht.
Es gibt kein anderes Bauteil, das 4 Zustände abbilden kann, und gleichzeitig so schnell und kompakt wie ein Transistor ist. Man müsste also auch bei einem Computer mit 4 Zuständen jeweils mehrere Transistoren mit je 2 Zuständen verwenden, um die 4 Zustände abzubilden. Das würde den Computer jedoch nur langsamer und weniger effizient machen.
Faßt man 2 Bits zusammen, hat man auch 4 Schaltzustände - so what?!?
Ein Bit kann eben nur an oder aus sein. Dein System würde sich einfach aus mehreren Bit zusammensetzen, die du fälschlicherweise als einen Bezeichnest.
Woran allerdings aktuell gearbeitet wird sind sogenannte Quantencomputer. Diese Computer nutzen den Quantenmechanichen Effekt der Superposition, also dass Quantenobjekte sich an mehreren Orten bzw. In mehreren Zuständen Zugleich befinden können, da sie, solange man sie nicht durch eine Messung zum Kollaps bringt, als Wellenfunktion von Wahrscheinlichkeiten beschrieben werden können.
Ein Bit eines Quantencomuter kann daher "An" "Aus" aber auch "AnAus" sein.
Das macht Quantencomuter unglaublich Leistungsfähig, weshalb sie ein großes Potenzial haben. Erste Quantencomputer gibt es auch schon...
Die Gene sind keine Prozessoren, sondern nur Datenspeicher. Andere mechanismen lesen und interpretieren diese Gene wiederum und das basiert nicht nur auf 4 Zuständen, sondern auch sehr komplexen biochemischen Prozessen, weil die Folge der Gene zu einem bestimmten Aufbau anderer Bestandteile führt, die dann durch ihren Aufbau ein bestimmtes Verhalten zeigen.
In gewisser Weise tun wir das also schon, SSDs speichern mehr als nur 2 Schaltzustände pro Speicherzelle. Die darauf aufbauende Logik wiederum arbeitet dann binär (2 Zustände), aber die kann man nicht auf ein Vergleichbares System umstellen, wie es in Zellen stattfindet, dafür ist das viel zu komplex und unflexibel.
Unser binäres System ist so, weil es sehr exakt und im Kern sehr einfach ist, das bedeutet gleichzeitig auf Flexibilität und Anpassbarkeit.
Am ehesten wäre es denke ich mir analogen Computern vergleichbar, die rechnen nicht binär, sondern nutzen dabei die Besonderheiten der Elektronik selber, um bestimmte Ergebnisse sehr effizient zu errechnen, allerdings sind die Ergebnisse nicht mehr immer exakt und Entwicklung und Anpassung sind sehr viel schwieriger.
Am besten ist also eine Kombination von Beiden. Das binäre System, kombiniert mit dem analogen System und so arbeiten unsere Computer auch. Die Prozessoren rechnen zwar binär, aber viele andere kleine Komponenten arbeiten intern analog. Auch viele andere Geräte bestehen zumindest teilweise aus analogen Komponenten, es ist zwar aufwändiger, aber - richtig aufgebaut - sehr viel effizienter.
Dazu müsste man als erstes ein Speichermedium mit 4 Zuständen - wie die DNA - haben.
Selbstverständlich wird daran geforscht - vor allem, weil man mit "DNA-Speichertechnik" unvorstellbar viel Daten auf minimalen Platz unterbringen könnte.