Muchas de las computadoras utilizadas en Star Trek Voyager se ejecutan sobre arquitecturas de computación biológica. Resuelven muchos de los problemas de ejecutar una biocomputadora (y tienen muchos problemas serios con la experiencia del usuario)
… Linux?
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Sin embargo, en serio, un gran problema con las nuevas arquitecturas de computación (ya sean biocomputadoras celulares o computación cuántica) es descubrir cómo construir un sistema operativo que pueda arbitrar recursos para diferentes programas y manejar la computación.
Para las computadoras biológicas, esto es bastante difícil. Mientras que los sistemas operativos tradicionales como Windows y Linux manejan el punto muerto simplemente observando qué programas están ocupando qué áreas de memoria, tiempo en la NIC para redes, qué procesadores celulares en la GPU, etc., un sistema operativo que maneja la asignación de recursos para infraestructuras hiper-paralelizadas como un conjunto de celdas va a ser muy complicado.
Ahora, en el lado positivo de las cosas, los investigadores de CS aman este tipo de cosas y están construyendo sistemas operativos para abordar algunos de los problemas hiper-paralelos que las computadoras biológicas están mejor equipadas para manejar.
Intel ha creado un sistema operativo de investigación llamado Parallax que maneja la asignación de recursos a través de infraestructuras distribuidas y paralelas a gran escala. Los investigadores de la Universidad de Utah también han implementado una forma de BSD que maneja la computación paralela mediante la asignación de memoria virtual y GPGPU (computación GPU de uso general: piense en usar su tarjeta gráfica en su computadora para algo más que fragmentar n00bs).
Sin embargo, en ambos casos, la informática paralela que realiza el sistema operativo está diseñada específicamente para la informática binaria típica distribuida en un grupo de nodos informáticos tradicionales. Cuando pensamos en las computadoras biológicas, debemos preocuparnos seriamente por algunas cosas que incluyen:
- Adaptación de la optimización para una red lógica y digital a una membrana física muy diferente que estaría leyendo comentarios y orquestando la actividad celular y / o proteica
- Lidiar con la descomposición celular y otras variables exógenas en el cálculo que pueden dañar la capacidad de la computadora para enviar un resultado correcto (por ejemplo: demasiada luz solar o calor pueden cambiar la célula)
- Optimización / aprovechamiento de las mejores partes de las computadoras biológicas: las instrucciones de las células para volver a armar o reorganizar de una manera muy económica.
Dicha optimización y “manejo de errores” son problemas seriamente no triviales, y si bien los sistemas operativos paralelos existentes como Parallax pueden lidiar con un tipo similar de problemas, ciertamente no abordarán el meollo de la cuestión aquí.
La computación biológica es un campo muy incipiente. A diferencia de la computación cuántica, donde existen aplicaciones muy claras en el uso de su arquitectura diferente para resolver problemas computacionales muy difíciles / tácticamente imposibles de resolver, la computación biológica no ha mostrado un conjunto claro de problemas que resuelva que la harían esencialmente valiosa. Sin duda, continuaremos investigándolo, y supongo que encontraremos problemas que puede atacar mejor que la computación digital y / o la computación cuántica; tal vez las computadoras biológicas podrían albergar una serie de unikernels para la computación ultra efímera o la miniaturización cuando Moore La ley comienza a romperse?
Pero antes de comenzar a preocuparnos por el cumplimiento de POSIX para un sistema operativo que se encuentra encima de una computadora basada en una matriz de proteínas, necesitamos encontrar esos problemas que los ataques de computación biológica para que los investigadores de CS estudien la financiación suficiente para resolver los problemas tácticos que enumeré antes.
La computación cuántica está obteniendo la atención y los recursos que necesita para resolver sus propios problemas tácticos porque se puede usar para anular completamente la criptografía de clave pública. La computación biológica necesita un botón similar “Yo gano” para que sea aclamado y financie el amor.
Cualquiera sea el caso, esperemos que el sistema operativo que ejecutamos en las biocomputadoras no sea el que usan en Star Trek. Dios, esa experiencia de usuario es atroz.
