Lebensechte Computer würde weniger abstürzen Studie zeigt

Eine neue Studie vergleicht man einen Computer Betriebssystem (OS) auf die
biologische eines eine Mikrobe zeigt, warum Computer "während des Lebens abstürzen"
Dinge wie wir können besser in den Griff der gelegentliche Störung und nicht
spontan zu sterben.

Unserer natürlichen Betriebssystem, basierend auf Gene, entwickelte sich mehr Flexibilität und
Unabhängigkeit in seine Elemente in unseren Zellen als Zusammenwirken der
Codezeilen in einem stark vernetzten Computer OS Aufgaben wichtige.
Die Erkenntnisse könnten zur Programmierung von robusteren Maschine OSs in führen.
die Zukunft, sagen Wissenschaftler.

"Die Leute vergleichen oft des Genoms eines Lebewesens zu einer operativen
System... [und] die Analogie stimmt", sagte Mark Gerstein, ein
Professor für molekulare Biophysik und Informatik an der Yale University
Universität und Co-Autor des Papiers. "Ich denke [Konzept] ist gut
für die Gebäude größere Software-Projekte und spricht, wie Sie größer werden
Stücke von Code und Sachen zusammenarbeiten."

Forscher untersuchten Gene oder Genom, der gut untersuchten
Darm-Bakterium Escherichia coli (E. Coli) und im Vergleich
um ein Open-Source-Betriebssystem namens Linux. (Dieses OS häufig Server findet sich in
Farmen aber selten auf desktop-Computern,
Laptops und Handys von Microsoft Windows und andere dominiert
"closed-Source" OSs, die Forscher in eintauchen können nicht.)

Trotz kontrastierenden Betriebsumgebungen – das Leben ist Warm und wässrig
"Wetware" gegen einen metallischen, elektrifizierte "Computerhardware" –
Überleben und computing läuft letztlich auf die Vollendung des
komplexe Aufgaben über eine Reihe von kleinen Schritten.

"Ein Computer-Betriebssystem besteht aus vielen verschiedenen
Routinen, die [], in der Regel aus einigen hochrangigen Steuerelement aufgerufen werden
Programm"Gerstein sagte,"und eine Genom besteht aus viele Gene aktiviert
ein- und Ausschalten in ähnlicher Weise. "

Mikrobe gegen Maschine

Eine grafische Karte generiert von Gerstein und seine Kollegen von der
Verbindungen zwischen Elementen des E. Coli und Linux OSs
veranschaulicht, wie sie deutlich sich aufzuteilen und den Arbeitsablauf zu verwalten.

E. ColiOS folgt einem Bottom-Up-, pyramidenartigen Ansatz. Bei
der Basis, viele "Arbeitstiere" – eine Palette von Proteinen im wesentlichen –
Churn Sie entfernt auf eine immense Vielfalt von Aufgaben mit relativ wenigen "Mitte
Manager"und"Chefs"an der Spitze der Pyramide erzählen diese Proteine
was zu tun.

Nur 10 Prozent der Gesamtzahl der Gene in E. Coli -code
für diese mittleren und oberen Ebene Regulatoren, während die anderen 90
Prozent zu handeln als Blaupause für die Herstellung von Arbeitstiere. In Linux, aber,
fast 80 Prozent der Funktionen des Computers in der oberen befinden sich
behördlichen Ebenen.

Entsprechend, Linux funktioniert eher wie eine Top-Down-Organisation oder
umgekehrte Pyramide, mit vielen regulierende Elemente alle controlling ein
kleinere Gruppe von wiederverwendeten generischen Befehle.

"Die Art, wie, die ein Computer organisiert wird, unterscheidet sich die Hierarchie"
Gerstein, erklärte. "Es gibt mehr Dinge an der Spitze und weniger
an der Unterseite und die Dinge, die sehr verbunden sind sind die
Arbeitspferde,"während"in einer biologischen Umgebung, nur wenige Dinge sind
mit vielem anderem verbunden."

Dieses Design ist sinnvoll aus Sicht des Software-engineering
weil es effizienter ist, am meisten für das Geld von bekommen ist eine
bestimmte Funktion anstatt Ausarbeitung mehrerer Mittel zum Erreichen der
demselben Zweck. Plus, die Wiederverwendung von generischem Code erleichtert die "Fehler" zu beheben
und ist günstiger als neue Code von Grund auf neu zu erstellen.

Absturz!

Aber diese Abhängigkeit von generischen Routinen zu handhaben die meisten eines Computers
Umgang lässt ein OS anfällig für Abstürze.

"Ein Großteil der Routinen in einem [Computer] OS tendenziell abhängen, das gleiche
Dinge, und wenn Sie diejenigen Durcheinander bekommen sind in Schwierigkeiten, "sagte Gerstein.
"In einem biologischen System haben Sie viel mehr Redundanz mit weniger Wiederverwendung."

Auf der anderen Seite ist ein Organismus OS mit seiner mehr-unabhängig
Arbeitspferde ist ineffizient, im Vergleich zu einem Computer-Betriebssystem, sagte Koon-Kiu Yan, ein
doctoral Research Associate in Bioinformatik an der Yale University und
Hauptautor des Papiers.

Wenn ein Computer-Betriebssystem erfüllt zwei Funktionen, wie z. B. ein Signal
an einen Drucker oder einen Monitor dürfte es sich überschneiden, Yan sagte. A
Lebensform, könnte jedoch zwei Sätze von einzigartigen Proteine bauen aufrufen
zwei verschiedenen zellulären Komponenten.

Intelligente Designer

Widersprüchlich, die Computer und biologische OSs tun ihre
Aufgaben bezieht sich auf ihre Herkunft und "Evolution" – gerichtete, künstlichen
Intelligentes Design für die ehemaligen und zufällige Mutationen unterliegen
natürliche Selektion für Letzteres.

Software-Ingenieure haben immer wieder verfeinert Linux seit seiner
Gründung im Jahr 1991. Code-Fehler unbeabsichtigt eingeführt, um die
oft gebrauchte, generische Routinen führten zu Abstürzen wegen der
Vernetzung von der Maschine OS, die Aufgaben in diesen Trichter
dieselben Routinen.

E. Colilockerer OS, entwickelte sich jedoch zu besser in den Griff
Codefehler – zufällige, unvermeidliche Mutationen –, die in seinen Genen auftauchen.

Die Mikrobe System hat keinen generischen Routinen, dass bei getrennt
würde führen zu einem tödlichen Absturz und stattdessen teilt seine
Geschäft in spezialisierte Funktionseinheiten. "Du siehst Dinge, die funktionieren
unabhängig und Funktionen sind in der Regel kümmern sich, "Yan sagte.

Eine lebendige computer

Auseinander zu necken diese biologischen OSs öffnet den Weg für eine "neue Art von
"Software wie das Leben organisiert, sagte Yan TechNewsDaily.

Künftigen OSs gebaut werden könnte "mit unterschiedlicher Komponenten so dass sie
einander überlappen sich nicht,"sagte Yan. Das würde helfen, ihnen zu widerstehen die
gelegentliche Ausrutscher von Armen Codierung, einen Computer eingeführt
Virus oder eher alltäglichen Problem zu viele Aufsichtsbehörden fordern die
gleichen generischen Kanäle.

Aber es ein Kompromiss zwischen Robustheit und Wirtschaftlichkeit ist. Weile
Gestaltung von OSs auf der Grundlage mehr Biologie könnte zu weniger abstürzen neigende
Computer, "Sie können verlieren einige Preis-/Leistungsverhältnis," sagte Yan, die in
das Ende ist weitgehend "welche Software Ingenieure kümmern."

Die Forschung wurde in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift für Verfahren veröffentlicht.
von der National Academy of Sciences.

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