¿Es el ADN una máquina de Turing?

El ADN puede no ser una máquina de Turing, pero es muy probable que sea parte de una máquina de Turing.

Una máquina de Turing consiste en
1. Una cinta : una cinta dividida en celdas. Cada celda capaz de contener un símbolo de un conjunto finito de alfabetos.
2. Una cabeza : que puede moverse hacia la izquierda o hacia la derecha a través de la cinta y leer los alfabetos en la cinta.
3. Un registro de estado : un registro que almacena el estado de la máquina.
4. Una tabla de instrucciones : que, según el estado de la máquina y el alfabeto de la celda en la que el cabezal está leyendo actualmente, realiza una de las acciones predeterminadas.
Ejemplos de instrucciones pueden ser como
Escribe un alfabeto en la celda
mover la cabeza hacia la derecha o hacia la izquierda
permanecer en la misma celda, etc.

Si compara esto con una célula biológica, podemos encontrar muchas características interesantes de la célula que pueden estar relacionadas con una máquina de turing.
Cinta ADN
Cabeza Ribosoma
Registro estatal ARN
Estados Aminoácido
Tabla de instrucciones Tabla de codones de ADN
Ouput Tape Proteínas

Definición formal de la máquina de Turing

Una máquina de Turing (una cinta) puede definirse formalmente como una tupla de 7
dónde

  • es un conjunto finito de estados no vacíos
  • es un conjunto finito, no vacío de símbolos de alfabeto de cinta
  • es el símbolo en blanco (el único símbolo que puede ocurrir en la cinta con infinita frecuencia en cualquier paso durante el cálculo)
  • es el conjunto de símbolos de entrada
  • es una función parcial llamada función de transición , donde L es desplazamiento a la izquierda, R es desplazamiento a la derecha. (Una variante relativamente poco común permite “no cambio”, digamos N, como un tercer elemento del último conjunto).
  • es el estado inicial
  • es el conjunto de estados finales o de aceptación .

La función
La función que se realiza es el tiempo finito y es la biosíntesis de proteínas.

El conjunto de instrucciones


Las diferencias notables son

  1. La cabeza solo se mueve en una dirección.
  2. La cinta de salida es diferente de la cinta de entrada.

Por sí solo, no sé sobre eso, pero una parte de mí duda de eso (que yo sepa, no hay tal prueba en este momento). Personalmente, no creo que una molécula de ADN sea una máquina de Turing (imagino que habría una falta de operaciones), pero existen resultados matemáticamente probados para cuando uno realiza ciertas operaciones en muchas moléculas de ADN juntas. Creo que ninguna de las respuestas aborda un resultado de máquina de Turing realmente probado de la computación de ADN (al menos eso creo, la respuesta de Gerd Moe-Behrens a ¿La ADN es una máquina de Turing? La respuesta conduce a un muro de pago), así que intervendré.

Recomiendo revisar la Sección 3 de este http://www.csd.uwo.ca/~lila/pdfs … (página 8 de 18) o https://www.csd.uwo.ca/~lila/pdf …, debería ser un buen punto de partida (el último enlace es más adecuado para alguien familiarizado con la teoría de la computación). Existen modelos de cómputo de ADN que tienen la capacidad de simular una máquina universal de Turing.

El objetivo de estos resultados es proporcionar una teoría que respalde el diseño de algoritmos de ADN y colocarlos dentro del contexto de la teoría estándar de la computación. Los científicos generalmente pueden realizar las biooperaciones de ADN de estos modelos en el laboratorio (lo digo aquí generalmente de manera general); No soy biólogo

Hay resultados de computación de ADN muy interesantes, algunos en realidad con resultados experimentales. Aunque le animo a que use una ira de escepticismo cuando cruce algunos artículos en la literatura (hay algunos excelentes resultados, pero otros no tanto), esta todavía es un área relativamente nueva con respecto a su informática más tradicional.

¡Espero que esto ayude!

Puede ser. Una gran explicación se puede encontrar aquí: Sistemas de computación biomolecular: principios, progreso y potencial por Yaakov Benenson http://www.nature.com/nrg/journa

si quizas.

si el ADN puede usarse como un control de reemplazo para las funciones de CPU de la computadora de silicio, y una máquina de Turing puede explicar las funciones de la CPU; El ADN es una máquina de Turing.