Компилятор для аналоговых устройств расширит возможности биомоделирования
Исследователи из Массачусетского технологического института (США) разработали новый компилятор для аналоговых компьютеров, упрощающий аналоговое моделирование биологических систем. Об этом сообщается на официальном сайте образовательного учреждения.
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 похвастаться цифровые системы. Однако программирование аналоговых машин осуществляется вручную и требует чрезмерно много времени для подготовки к масштабным симуляциям.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии