Компилятор для аналоговых устройств расширит возможности биомоделирования
Созданная программа принимает в качестве входных данных дифференциальные уравнения, наиболее часто используемые биологами. По словам ученых, компилятор может работать с любым программируемым аналоговым устройством при наличии технической спецификации, однако в экспериментах использовался специально разработанный процессор.
В эксперименте исследователи протестировали компилятор на пяти наборах уравнений сложностью от четвертого до семьдесят пятого порядка: для исполнения наиболее простых программе потребовалось меньше минуты (14-40 секунд); уравнения максимальной сложности исполнялись около часа. По словам ученых, ручное компилирование подобных уравнений заняло бы гораздо больше времени.
Дифференциальные уравнения включают в себя математические функции и их производные, которые описывают скорость изменения входных данных. Такие уравнения оптимальны для регистрации химических реакций в клетках, скорость которых является производной их концентрации. При этом аналоговое выражение не ограничено бинарной логикой цифровых транзисторов и потенциально способно на моделирование отдельных органов и целых организмов.
«В какой-то момент я просто устал от старой цифровой аппаратной платформы. Она чрезмерно оптимизирована под современные приложения, от чего я бы хотел отойти, чтобы увидеть, где еще могу найти ответы», - сообщил профессор Мартин Ринард.
В последние годы аналоговые компьютеры оказались более эффективными в рамках моделирования биологических систем, добавил Ринард. Аналоговые транзисторы имеют бесконечное количество состояний и, как следствие, диапазон математических значений, чем не могут похвастать цифровые системы. Однако программирование аналоговых машин осуществляется вручную и трубет чрезмерно много времени для подготовки к масштабным симуляциям.
