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Gran avance científico gracias a la creación del primer superordenador biológico

Los investigadores del proyecto financiado con fondos europeos ABACUS han creado un modelo de superordenador biológico sostenible y eficiente desde el punto de vista energético.


FUENTE | CORDIS: Servicio de Información en I+D Comunitario
03/03/2016
 
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El modelo de biosuperordenador está alimentado por adenosín trifosfato, la sustancia que suministra energía a las células del organismo humano. Este modelo es capaz de procesar información con enorme rapidez y precisión mediante el empleo de redes paralelas, de un modo similar a como lo hacen los superordenadores electrónicos. No obstante, el biosuperordenador desarrollado por el equipo del proyecto es mucho más pequeño y más eficiente desde el punto de vista energético que la generación actual de superordenadores electrónicos, y tiene el tamaño de un libro normal.

El modelo de biosuperordenador se creó mediante una combinación de modelización geométrica e ingeniería a nanoescala. Es más, supone el primer paso de cara a demostrar que un superordenador biológico puede funcionar y tener una utilidad real.

PEQUEÑO, PORTÁTIL Y EFICIENTE DESDE EL PUNTO DE VISTA ENERGÉTICO

El circuito creado por los investigadores mide cerca de 1,5 centímetros cuadrados y los electrones no se impulsan mediante una carga eléctrica, como en el caso de los microchips tradicionales, sino que cadenas cortas de proteínas (denominadas 'agentes biológicos' por el equipo del proyecto) se desplazan por el circuito de un modo controlado. Estos movimientos se logran mediante ATP, una sustancia bioquímica que permite la transferencia de energía entre células.

Los superordenadores tradicionales emplean una enorme cantidad de electricidad y se calientan hasta temperaturas que hacen necesario contar con sistemas físicos de refrigeración para que funcionen con eficacia. De hecho, muchos superordenadores precisan de una central eléctrica propia para funcionar. El biosuperordenador, al funcionar con agentes biológicos, no se calienta en exceso y por tanto resulta más sostenible y rentable. Este hecho podría suponer una ventaja comercial de primer orden a medida que se desarrolle la tecnología en los años venideros y se plantee su comercialización a gran escala.

CÓMPUTO DE RESPUESTAS PARA GRANDES RETOS SOCIALES

El biosuperordenador logró abordar con éxito y eficacia un problema matemático complejo mediante el empleo de computación en paralelo, del mismo modo que los superordenadores tradicionales, pero el equipo del proyecto reconoce la necesidad de avanzar mucho más desde el modelo actual hasta el desarrollo de un biosuperordenador funcional a escala completa.

De cara al futuro, una posible transición hacia los biosuperordenadores permitirá resolver el problema creciente que presentan los superordenadores tradicionales, que gradualmente resultan incapaces de calcular con rapidez respuestas a los retos más acuciantes de la sociedad, como por ejemplo el desarrollo de nuevos fármacos o garantizar que sistemas de ingeniería funcionen como se espera. Estos ordenadores calculan todas las soluciones posibles hasta dar con la correcta, así que cuando la complejidad del problema aumenta incluso en un grado leve, son incapaces de resolverlo con rapidez y por tanto su utilidad queda mermada.

PRÓXIMOS PASOS: DE LA CIENCIA FICCIÓN A LA CIENCIA

El equipo del proyecto también estudia otras formas de avanzar en su investigación, y confía en que otros equipos construyan modelos nuevos con materiales biológicos alternativos. El objetivo será perfeccionar el diseño y dar lugar a una generación nueva de biosuperordenadores más pequeños, portátiles y eficientes desde el punto de vista energético capaces de sustituir completamente a los superordenadores convencionales.

El equipo científico al cargo de la investigación opina que aún deberá pasar cierto tiempo hasta que este logro sea una realidad, pero a medio plazo podría obtenerse un diseño híbrido en el que se mezclen las tecnologías tradicionales y biológicas.

El proyecto ABACUS, financiado con más de 1.725.000 euros de la Unión Europea, está coordinado por la Universidad de Lund (Suecia), pero la investigación que dio lugar a la creación del modelo estuvo bajo la dirección de un equipo de la Universidad McGill de Montreal (Canadá), uno de los miembros del consorcio de ABACUS.



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