【IT】英大学、量子コンピュータを超える「非決定性万能チューリングマシン」の実現可能性を指摘[03/02]

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1しじみ ★2018/03/09(金) 11:30:43.23ID:CAP_USER
■DNAを用いたコンピューティング理論

英マンチェスター大学は1日(現地時間)、DNAの複製メカニズムを利用し、
同時に異なる全ての過程を並行してシミュレーションできるDNAコンピュータの実現可能性を発表した。
これについて、同学のRoss D. King教授による論文が英Journal of the Royal Society Interfaceに掲載された。

 発表論文は、DNA分子を用いて未だかつて実現したことのない
「非決定性万能チューリングマシン(NUTM)」を作製できる可能性を指摘する。
実現すれば万能チューリングマシン(UTM)に分類される既に存在するコンピュータや、
現在も研究されている量子コンピュータよりも理論的には遥かに高速になると考えられる。

 同教授は、NUTMについて
「迷路をコンピュータに解かせた際、UTMは分岐路でどちらの分岐を先に計算するか決定する必要があるが、
NUTMは全ての通りを同時にシミュレートするため、その必要がない」とし、
「量子UTMも同時に異なる通りをシミュレートできるが、迷路が左右対称である必要があり、
これは利用者にとって大きな制約だ」としてNUTMの優位性を強調している。

 DNA(デオキシリボ核酸)は、生体では遺伝情報の運搬や格納に用いられる。
異なる4種の塩基が作る塩基対を持つ2重らせん構造が有名だが、その塩基の配列こそが遺伝情報だ。

 DNAは複製や転写が可能であると同時に、生物の遺伝情報が数十億年に渡り事実上変化していないことが示す通り、
相補的な塩基対の構造により配列の信頼性も高い。加えて、DNAを用いたコンピューティングは低消費電力なことや、
理論的には1bitあたり1立方nmで記録できる情報の記録密度の高さから注目されている。

 同教授は、これらの性質がNUTMの実現にも好適であると考えた。
DNAの塩基配列の基本単位は3塩基からなり(トリプレットという)、トリプレットに文字を割り当て、
その文字や文字列を一定の規則に応じて操作する項書き換えシステムを試作した。

 この項書き換えは、DNAを増幅するPCR法と選択的に遺伝配列の変化を起こす技術(Site-Directed Mutagenesis)を応用して実現された。
この実験によって得られた結果は、NUTMに必要とされた性質を全て満たしているという。

 この研究はNUTMの存在を実証するものではなく、完全なNUTMを作製するにはさらなる実験が必要である。
また、技術的にもノイズの問題などの懸念が存在するとしつつも、DNAの編集にCRISPR法を用いることや、
従来の計算機科学の技術を応用し、一応の解決の見通しはあるということだ。

画像:計算のサイズ(n)に対し、nの多項式時間を必要とする判定問題はP問題と呼ばれる。
指数関数時間などになると、計算のサイズに対し計算量は莫大な増加をする。
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1047/398/f1_s.jpg

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1047398.html

81名無しのひみつ2018/03/10(土) 11:52:01.73ID:hn6gLawq
たたたちはたたつ

82名無しのひみつ2018/03/10(土) 12:05:10.75ID:zKXh91AB
俺氏、全てのウイルスは細胞DNAの破片である可能性を指摘

みたいなもんだろコレ

83名無しのひみつ2018/03/10(土) 13:24:36.51ID:N0nkw2og
>>79 DNAで出来る事なら自然発生してても不思議ではないな

84名無しのひみつ2018/03/10(土) 13:31:20.82ID:uC+Gs3wl
量子コンピュータより時間かかりそう

85名無しのひみつ2018/03/10(土) 13:31:33.27ID:N0nkw2og
補食者の居ない有機物のスープである古代の海が天然の計算機になってたとか

86名無しのひみつ2018/03/10(土) 15:50:28.73ID:v/hvOnVp
分岐が発生したら増殖して並列計算する
だが資源を無駄に食い尽くす気もする

87名無しのひみつ2018/03/10(土) 17:10:51.87ID:y7cO936Y
>>84
量子コンピュータって計算が成立するが確率的に成立する原理ゆえ、
計算の規模が大きくなるほど計算時間は一瞬でも正しく答えを取り出せる確率が
指数的に0%に接近してくる、計算は一瞬でも、なんども1兆回とかやって1回計算できるとか
それが1兆の一兆乗に1回しか計算が正しく取り出せないとかになると、
それは速いというより激遅いというのが正解だ。

88名無しのひみつ2018/03/10(土) 20:45:09.07ID:lORSqdP8
意味がわからないわ

89名無しのひみつ2018/03/10(土) 21:37:29.64ID:CqJJ4Ozc
現状の量子コンピューターの致命的欠点は、1量子の量子状態を維持できる時間が致命的に短いことだと思っている。
今の半導体メモリーは、タイプに関わらず半永久的に状態を維持できる。
想像を絶する電荷の数を使うからだ。
例えて言えば、これを、たった一個の電荷で処理しようとするのが量子コンピューターだ。
基本的には、共振器に閉じ込めて存続時間を伸ばそうとしているが、限界がある。
昔、眉村卓の司政官シリーズのSF小説に、エンタングルメントを利用した通信装置を使う場面がよく出てくるが、ほぼ半永久的に量子状態を維持しないと実現できないから、正にSF小説だ。
IBMもGoogleも、写真を見る限りでは、極低温の共振器を使っているので、秒オーダーで維持するのは難しいのではないか。

90名無しのひみつ2018/03/10(土) 21:54:06.76ID:p11H4fis
続けたまえ

91名無しのひみつ2018/03/10(土) 21:56:29.96ID:x1mmnFyc
なんという事だ…この地球は生物を使った計算機だったんだよ!!
つまり人類は滅亡する!!

92名無しのひみつ2018/03/10(土) 22:55:31.06ID:4G89JbQX
量子コンピュター

量子と言えば何でもありみたいな・・

93名無しのひみつ2018/03/10(土) 23:20:44.09ID:gql6tZ0t
韓国人のDNAを使おう!

94名無しのひみつ2018/03/11(日) 00:08:50.68ID:klplw7JE
マシンが火病おこすからやめれ

95名無しのひみつ2018/03/11(日) 03:06:42.56ID:RBUg6nS4
「大漁だどーーー!ピコピコ」

96名無しのひみつ2018/03/11(日) 06:19:29.70ID:Mro1wVI7
バイオコンピュータ?

97名無しのひみつ2018/03/11(日) 10:28:52.82ID:K/OKbhXR
量子コンピュータがあれば核融合発電できる?

98名無しのひみつ2018/03/11(日) 14:48:48.48ID:fwANACq7
1ユニットでも動作サンプル出来てから発表しろよな

99名無しのひみつ2018/03/11(日) 16:26:57.57ID:XW3YzFcs
最近、理論だけでXXX超える! が多すぎて困る。
基礎研究は必要だけど、一般人が夢見すぎてお花畑。
全人類妄想狂言化しそう。

100名無しのひみつ2018/03/11(日) 16:49:31.42ID:2/taGanB
こういうコンピューターが実際に登場したら
現在ある暗号化なんて一瞬で解かれちゃうわけだよね?
代わりになる暗号化とかって考案されてるんかな

101名無しのひみつ2018/03/11(日) 19:28:52.18ID:XW3YzFcs
解くことがほぼ困難で直ぐバレる量子暗号がすでに有るだろ。
仮に解けてもバレた瞬間止めて変えるから、なんの問題もない。

102名無しのひみつ2018/03/11(日) 23:45:54.42ID:7ERVqAEo
よくわかんないけどすごそう

103名無しのひみつ2018/03/12(月) 00:17:37.58ID:ajV3F8lO
>>7
観測する事

104名無しのひみつ2018/03/12(月) 00:49:12.74ID:c0sBv/Bp
いっその事アキュムレータ的なところとDMA的なところとOS(スジューラ的なところとI/O部)を脳とか神経接続部とかに入れちゃえないの?

105名無しのひみつ2018/03/12(月) 01:52:50.36ID:7TVyTExj
これはフラッシュアイデアなんだが、いっその事アキュムレータ的なところとDMA的なところとOS(スジューラ的なところとI/O部)を脳とか神経接続部とかに入れちゃえないの?

106名無しのひみつ2018/03/12(月) 02:09:15.35ID:9HMcdB5V
非決定性万能チューリングマシン「せやな(肯定とも否定とも言えない」

107名無しのひみつ2018/03/12(月) 04:32:19.81ID:Eg8zyEps
良くわかんないけど、P≠NP予想の証明/反証が出来るようになるの?

108名無しのひみつ2018/03/12(月) 05:06:11.93ID:LbaJ34u2
まず量子コンピュータから作ろうか それからだ

109名無しのひみつ2018/03/12(月) 07:25:14.17ID:llq7f/T7
>>108
量子コンピュータなら既に作られてるじゃん

110名無しのひみつ2018/03/12(月) 09:42:34.07ID:wEvs+xRT
>>108
じゃあお前がつくれ それからだ

111名無しのひみつ2018/03/12(月) 12:07:20.16ID:bDJDun9F
意外とシンプルすぎる暗号だと大丈夫だったりするよ

112名無しのひみつ2018/03/12(月) 23:41:44.79ID:8tRjtsVF
尚、暗号を破るには地球以上の質量のDNAが必要

113名無しのひみつ2018/03/13(火) 00:10:17.49ID:PVMG42at
よろしくメカドック!!

114名無しのひみつ2018/03/13(火) 01:00:54.52ID:ZIi+dIVp
>>1
生物の遺伝情報が何十億年にも渡り変化してない???

115名無しのひみつ2018/03/16(金) 01:20:18.67ID:IumI0baq
量子コンピューターに最適な記憶装置は「DNA」かもしれない
https://wired.jp/2017/05/17/quantum-computer-drives/
量子複製不可能定理
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E8%A4%87%E8%A3%BD%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E8%83%BD%E5%AE%9A%E7%90%86

116名無しのひみつ2018/03/16(金) 08:34:49.23ID:yn4DQbnT
>>1
そこで藤井くんの登場ですよ
盤面3段重ねで同時シミュレート出来ちゃうんだから

117名無しのひみつ2018/03/16(金) 16:49:38.31ID:YnBNgOdx
チューイングボーーーーン!

118名無しのひみつ2018/03/16(金) 18:12:33.37ID:LBUHMZqO
そのマシンはチューリングの考えた理論のままなのか
非決定性とは0も1も何も決定として扱わないということなのか
彼は数学的超天才で無限の計算ができる計算機を実現しようとしていた
そのマシンはいつも彼の頭の中で動き
複雑怪奇な計算を何度も復誦しつづけていた
実際のマシンは作られなかったと聞くが
それは量子コンピュータの理論の中で作られたのか
チューリング理論の中で造られたのか?

119名無しのひみつ2018/03/16(金) 18:15:53.39ID:LBUHMZqO
>>118
つい興奮して原文をよく読まないでレスしてしまった
可能性なのね
チューリングファンなので

120名無しのひみつ2018/03/16(金) 19:17:03.30ID:tNR4opoL
>>118
チューリングはホモなの、そしてチューリングが考えたそれは
計算マシンや演算マシンや計算機ではない、より抽象的で高次に存在しうる
ソフトウエアという発明である、それは計算機万能で計算能力しかみえない単細胞には
都合の良い説明だが、現状のコンピュータの役割は計算ではなく情報処理である、
足し算も掛け算もない原理のチューリングマシンは作れるし、その上で足し算も掛け算も
ソフトウエアという情報処理で作り出せる。コンピュータの必須原理は計算ではなく
情報処理能力、つまりデータ情報を判定し組み合わせるアルゴリズムを記述できる
ソフトウエア(チューリングの発明)であって、ソフトウエアに計算は必須原理ではない。

121名無しのひみつ2018/03/16(金) 19:43:28.63ID:kVf832Lr
すまぬ
サッパリ分からぬ。

ドラゴンボールて例えてほしい
マジで

122名無しのひみつ2018/03/16(金) 20:44:44.77ID:+ZV1EhWY
 
男色の傾向があるのか?

123名無しのひみつ2018/03/16(金) 21:57:50.01ID:7j/WuCZn
お前らなら知ってると思うけど人類もこうやって(>>1)創られたんだよな

124名無しのひみつ2018/03/16(金) 22:59:43.74ID:XR9dRkfe
>>7
情勢報告

125ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/26(月) 01:13:56.95ID:FTiBxOJ4
>>1の画像、勃起角度に例えるレスがあると思ったのに

126ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/05/21(月) 06:19:31.65ID:d5ygUmSj
 


> 同教授は、これらの性質がNUTMの実現にも好適であると考えた。
>DNAの塩基配列の基本単位は3塩基からなり(トリプレットという)、トリプレットに文字を割り当て、
>その文字や文字列を一定の規則に応じて操作する項書き換えシステムを試作した。

> この項書き換えは、DNAを増幅するPCR法と選択的に遺伝配列の変化を起こす技術(Site-Directed Mutagenesis)を応用して実現された。


非決定論的ってどこのこと言ってるんだろ?

大量な遺伝子回路を用意して並列に書き換えるってこと?
指数オーダの問題だとすぐパンクすると思うけど。
量子コンピュータなら1台で並列だけど。


 

127ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/05/21(月) 12:36:58.99ID:kK1tzZ/h
DNAを使って超並列というのは、現実には並列度に限界があるよ。

たとえば地球の全質量を越えるDNAを計算に投入することはほぼ不可能。

128ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/05/21(月) 13:37:55.26ID:PWtezARa
昔の日経サイエンスの記事によると

宇宙が保持し得る情報量は
10^90ビット

地球の情報容量は
10^56ビット

2007年時点の人類による文化的情報量は
10^21ビット

人類の作った物体やリボソームやミトコンドリア、DNAなどといった生物のもつ情報を合わせると
10^44ビット

らしい。

129ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/05/21(月) 17:44:39.88ID:kK1tzZ/h
P=NPかというのは簡単に否定できる。
それには背理法を使うのだ。

もしもP=NPであるならば、
P(N-1)=0であるから(Pは0ではないとして)N=1でなければならないが、
いまNが大きい場合をかんがえているのでN=1ではない。
するとP=NPは(N=1の場合を除いて)成り立たない(証明終わり)

130ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/05/22(火) 01:51:49.20ID:kjO8F1Kz
もう神の領域だな。

131ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/05/27(日) 09:17:51.20ID:AxJY62rI
>>127
現実的に計算する話になれば、量子コンピュータよりも激しく現実的、
理論モデルで妄想を繰り返している量子コンピュータの基礎技術は応用できても
量子コンピュータだけのモデルは物理法則で破綻しているのばかり。
もしできたらという仮定で、将来は技術で可能だというレッテルだけ、未だ希望だけの領域、
試験管の中で核融合が起きたという話と同じで現実に核融合が起きたとしても
それはなんにも役に立たないってこと。
スイスでマイクロブラックホールを作る実験したが、現実に地球が飲み込まれるぞという
妄想と同じ、実効的に無理なのは人類がアンドロメダ星雲に旅行できる希望となんの
違いもないレベル。まあ希望的に将来技術的にアンドロメダ星雲まで旅行できるかもしれないが。

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