《四進製造物主》第四十二章 DNA計算機(2)

作者:非奇異矩陣·19小時前

盧赫對著艾達否逐漸由認真轉為嬉笑的臉,思索片刻,答道:“我覺得這個問題我不需要考慮。5個女朋友大眼一瞅在紙上畫畫也就出來了,如果再多,我肯定會先死在床上。”

“你個死變態。”艾達否一臉嫌棄道:

“很難對吧?這其實是一個時間複雜度為n!的問題,也就是說,如果你有n個女朋友,就要嘗試n的階乘次。如果你女朋友多達萬個,就算是擁有4萬個核心天河三號,也要算到你年過花甲。

可這個問題對於DNA計算機來說,卻是小菜一疊。它是這麼算的:

假如你現在剛見完1號女朋友,準備奔赴到2號的懷抱。那麼你離開1號女朋友的行為,就被編碼為ACAC;奔赴2號女朋友的行為,被編碼為GTGT。把這兩串編碼合起來,ACACGTGT就代表你從1號到2號的路徑。

接下來,你見完了2號女朋友,又匆匆趕往3號。這個過程可以再用編碼表示為TCTCAGAG。

也就是說,8個鹼基就可以用來表示你和其中一個女朋友從見面到拜拜的全過程。這個時候你肯定就要問了,我要你規劃一條連續的路徑,可ACACGTGT、TCTCAGAG是分離的兩條鏈,這還怎麼能玩兒的下去?

很簡單嘛,鹼基對是可以互補的。你再找一條CACAAGAG,不就可以跟膠水一樣,把那兩條毫不相關的鏈給粘起來了嗎?

接下來的事情就更簡單了。你有幾個女朋友,就用幾串8位編碼來表示和她們的見面和拜拜的過程。然後你把你的女朋友和膠水都合成一下,擴增個幾萬億條,放在一起,養蠱。

根據鹼基配對原則,膠水分分鐘就能發揮作用,把各種女朋友給粘起來。這個時候,你會得到幾萬億條路徑。這就是路徑遍歷的所有結果。

那你又要問,我怎麼把最省錢的那一條路徑給篩選出來呢?

這也很簡單,你的起點和終點是固定的。只要拿起點和終點作引物,擴增一下,起終點正確的路才能被擴增,不正確的會被逐漸稀釋掉。至於有些路徑上,你少見了幾個女朋友,或者重複多見了幾個女朋友,這些鏈的長度肯定是不對的。

最終,你把它們電泳一下,鏈長的和鏈短的分開,挑出長度剛好的鏈,測個序,答案不就出來了嗎?”

艾達否說完,搶過盧赫手裡的水,猛灌了幾口,“要知道,1克的DNA可以儲存215PB的資料,相當於2億部小電影。這還不算完,由於鹼基配對的速度不慢,這215PB可以直接當作記憶體用,有幾條鏈就相當於有幾個執行緒並行執行。

有個神仙已經設計出了多項式時間的、基於DNA演算法的NP完全演算法,只不過減少時間複雜度的時候,犧牲掉了空間複雜度。這個演算法實現起來,需要有指數數量的編碼方式,和鉅額的儲存空間。

可這些對DNA來說都是灑灑水,剛才都說了,DNA的儲存效率極高。因此,DNA解決NP完全問題,指日可待!”

盧赫聽後連連拱手稱讚道,“厲害,厲害。不過我有個問題,你剛才說的那個哈密頓路徑演算法,頂多就是個演算法,它有邏輯判斷能力嗎?它算個哪門子計算機呦?”

艾達否擰緊瓶蓋,把水瓶仍會盧赫懷裡,“你還真是瞎狗端星星——死活看不出個樣兒來。我就是給你舉個簡單的例子,至於邏輯判斷,不就是幾個通用邏輯閘的組合嗎?

與、或、非、與非、或非等通用邏輯閘都已經被設計出來了。實際上,只要與非或者或非,所有的邏輯閘就都可以實現。”

“呵呵。”盧赫細品了一下艾達否的話,品出了他正極力掩飾的東西,幽幽開口道:“門都已經實現了,可為什麼這種神仙東西卻遲遲不面世?”

艾達否的氣勢瞬間萎了下來,“因為還有點問題。你知道鏈置換過程吧,兩條互補鏈相遇就會立刻粘起來,不管兩條鏈一不一樣長,先粘起來再說。就好比你找女朋友,一見鍾情一般都是很難的,肯定是遇到合適的,就先談起來再說。

可是如果日後遇到更合適了的呢?我想以你的人品,肯定會毫不猶疑地把原來那位甩掉,然後和更合適的談。DNA也一樣,如果基鏈遇到了更搭配的互補鏈,就會透過鏈置換原理把當前的互補鏈踢掉,換成更匹配的一條。

比如與門,它的實現過程就是先給一條基鏈上貼上一條互補鏈,然後再給它兩條更搭配的置換鏈,把原來那條互補鏈給擠出去。這樣,兩條置換鏈為輸入真,原互補鏈為輸出真,就形成了一個基本的計算單元:與門。”

“你大爺的竟敢質疑我的人品,你不瞭解我,我可是很專一的一個人。”盧赫拿起懷裡的水瓶,猛地砸向艾達否,“還有,你這是什麼破爛與門,那輸入鏈和輸入鏈都是基鏈的一部分互補鏈,二者這麼相似,你這計算單元計算了個寂寞啊?1+1等於1?”

艾達否揉了揉被砸疼了的肩膀,長嘆了一口氣,“就是啊,輸入和輸出都差不多,計算了個寂寞。所以我現在正在想法子,解決這個問題。”

他說完仰頭長嘯:“蒼天啊,各位神啊,保佑我吧,賜給我一個開天闢地的靈感,拯救我於水火之中吧。下輩子我肯定給你們當牛做馬。”

盧赫在一旁暗自思忖,然後發話道,“老艾,你可能要當我的馬了。”

艾達否眼前一亮:“什麼意思?”

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