Simulace a optimalizace metod DNA výpočtů

Abstract

Tato práce se zaměřuje na vytvoření programu pro simulaci architektury výpočtů SIMD||DNA a následné využití této simulace k navrhování nových algoritmů pro tuto architekturu, jako jsou například posuvný registr, 3-Stavový celulární automat nebo LFSR registr. SIMD||DNA patří mezi výpočetní architektury v oblasti DNA výpočtů, což je netradiční způsob výpočtů zcela odlišný od dnešních elektronických počítačů. Hlavním principem DNA výpočtů je využití vlastností DNA pro zpracování informací. Tato metoda přináší výhody v energetické efektivitě a masivním paralelismu teoreticky umožňujícím překonat současné limity zpracování informací. Taktéž nabízí vyšší hustotu ukládání informací, což vedlo k vzniku nového typu úložišť známých jako DNA digital data storage. SIMD||DNA je architekturou, která se snaží provádět výpočty s takto uloženými daty.This work focuses on creating a program for simulating the SIMD||DNA computation architecture and subsequently utilizing this simulation to design new algorithms for this architecture, such as shift registers, 3-state cellular automata, or LFSR registers. SIMD||DNA belongs to the field of DNA computing architectures, which represent an unconventional computing method entirely different from today’s electronic computers. The main principle of DNA computing involves leveraging DNA properties for information processing. This method offers advantages in energy efficiency and massive parallelism, theoretically capable of surpassing current limits in information processing. It also provides higher information storage density, leading to the emergence of a new type of storage known as DNA digital data storage. SIMD||DNA is an architecture aimed at performing computations with data stored in this manner.