Техасские ученые создали язык программирования для биохимических реакций

11.10.2018     

Техасские исследователи создали язык программирования (ЯП) для химиков. Он позволяет описывать химические формулы языком, понятным человеку, легко вносить изменения и проверять их.

Зачем нужен новый язык?

Биохимики давно пытаются разработать инструмент, который позволил бы выстраивать структуру требуемого вещества с необходимыми свойствами. Зачастую их можно предсказать, но этот метод не всегда дает необходимый результат. Работая над решением этой проблемы, ученые из Техасского университета в Остине, США, создали химический язык программирования. Он получил название CRN++.

Молекулы взаимодействуют между собой посредством химических реакций, а CRN++ позволяет описать этот процесс математическим языком и запрограммировать биохимическую систему на определенные действия. Это похоже на принцип действия химического контроллера. С помощью CRN++ можно описать любые типы химических реакций.

Авторы нового ЯП поясняют, что благодаря их проекту ученые могут перевести сложные реакции в цифровой формат. Это позволит написанный на CRN++ код воспроизводить в неизменном виде на любом компьютере с одним и тем же результатом. Также появляется возможность изменять и модифицировать написанные алгоритмы, искать в них ошибки и при этом не использовать долгие и трудоемкие расчеты.

Особенности реализации

Ключевой особенностью реализации разработки стала возможность учитывать множество биохимических факторов и моделировать их взаимодействие. Авторы CRN++ относят созданный язык к императивной парадигме программирования. Несмотря на то, что код может показаться похожим на ассемблер, разработчики выступают против такого сравнения. По их словам, CRN++ не следует относить к машинным языкам – специфика описания химических реакций требует частого использования абстракций, поэтому проект ученых работает на более высоком уровне.

Пример реализации алгоритма, вычисляющего числа Фибоначчи на языке CRN++:

 

 

Последовательность Фибоначчи – математическая последовательность, каждый член которой является суммой двух предыдущих. Если энный член последовательности обозначается хn, то для всей последовательности справедливым будет уравнение: хn+2=хn+хn+1, первыми двумя членами которого будут x1=l и x2=1. Порядок последовательности при этом таков: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21..., следующим числом будет 34, так как сумма 13 и 21 равна 34 и т.д.

Также авторы CRN++ проводят параллель с другими популярными языками вроде C, Java или Python. Разработка преследует те же цели, что и эти ЯП – упростить представление машинного кода для человека и дать инструменты для краткого описания сложных структур данных. Поэтому в CRN++ можно встретить привычные конструкции if/else и циклы. Чаще всего для программирования химических реакций применяются последовательные ветвящиеся алгоритмы, что также роднит новый ЯП с другими высокоуровневыми представителями императивной парадигмы.

«Мы предлагаем язык программирования, который соответствует всем типам химических реакций. При этом CRN++ – язык с открытым кодом, так что ученые могут вносить в него свои поправки и улучшать так, как им необходимо», – комментирует разработку Марко Васик, аспирант Техасского университета, один из авторов проекта.

Исходный код языка и примеры использования доступны на GitHub. Техническая документация опубликована на сайте библиотеки Корнеллского университета.

Проблемы биохимического программирования

Главный недостаток CRN++ на данный момент – погрешности при описании химических реакций. Из-за того, что язык манипулирует реальными показателями концентраций биохимических элементов, не всегда удается достичь идеального выходного значения – неизбежно встречаются отклонения.

Сейчас ученые пытаются минимизировать количество ошибок, используя доступные инструменты анализа.


Автор:
Александр Вашкевич Аналитик


Доводилось ли вам работать с машинными языками программирования?


Да, довольно часто (6.67%, 1 голосов)
6.67%
Совсем немного (40%, 6 голосов)
40%
Сталкивался с ними только на занятиях (20%, 3 голосов)
20%
Нет, не доводилось (33.33%, 5 голосов)
33.33%

Комментарии
В избранное Подписаться на ответы Сортировка: Древо развёрнутое
Свернуть все
1. PerlAmutor 124 11.10.18 14:49 Сейчас в теме
Думаю с машинными языками программирования работают так или иначе большинство программистов. Невозможно отлаживать программы на C/C++ или пытаться поломать игрушку с помощью CheatEngine не имея базовых знаний в ассемблере.
2. Infector 177 11.10.18 20:01 Сейчас в теме
Придумайте что-нибудь для законотворцев, чтобы яснее мысли излагали.
pm74; kamsky93; awk; nyam-nyam; +4 Ответить
3. vpaoli 31 12.10.18 11:46 Сейчас в теме
так это наш знакомый 1С . Меняем ПланСчетов, РегистрРасчета и т.п. на Улеводороды, Валентности и т.п. и получаем CRN++. Вообщем ничего нового.
Оставьте свое сообщение

См. также

Microsoft предложила установить финальную версию Windows 11 на неделю раньше

Новость Windows ИТ-новость

Официальная дата релиза Windows 11 – 5 октября 2021 года. Однако Microsoft открыла доступ к обновлению ОС уже сейчас через канал тестирования Release Preview.

вчера в 12:29    2760    VKuser24342747    3       

JetBrains открыла ранний доступ к новой IDE для Data Science

Новость ИТ-новость Новости компаний

7 сентября JetBrains разместила в своем блоге статью с информацией о том, что новая IDE DataSpell, которая с марта 2021 года находилась в закрытом тестировании по программе раннего доступа (EAP), становится доступной для всех желающих.

24.09.2021    7197    capitan    4       

Microsoft предлагает отказаться от паролей в пользу сервиса Authentication

Новость Безопасность Интернет ИТ-новость Новости компаний

Microsoft видит проблему в стандартных паролях, которые зачастую повторяются и имеют низкую надежность. В компании убеждены, что альтернативные способы аутентификации более безопасны.

24.09.2021    1891    VKuser24342747    3       

Правительство утвердило разработку российского аналога GitHub

Новость ИТ-новость Цифровая экономика

Премьер-министр Михаил Мишустин на форуме Kazan Digital Week анонсировал создание отечественного репозитория, аналогичного GitHub. Проект реализуется в рамках второго пакета поддержки ИТ.

22.09.2021    6278    VKuser24342747    20       

Microsoft присоединилась к Open Infrastructure Foundation для развития облаков

Новость ИТ-новость Новости компаний Облачные технологии

Microsoft стала платиновым членом организации Open Infrastructure Foundation. Компания будет представлять интересы своих телекоммуникационных клиентов в OpenStack.

15.09.2021    4138    VKuser24342747    0       

Microsoft разрешит устанавливать Windows 11 на старые компьютеры

Новость Windows ИТ-новость Новости компаний

Microsoft пересмотрела правила установки Windows 11, которые не позволяли использовать ОС на компьютерах, не соответствующих системным требованиям. Для инсталляции придется создать загрузочный диск.

14.09.2021    3114    VKuser24342747    0       

Оплата лицом заработает на всех станциях метро Москвы

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость Цифровая экономика

В столичном метрополитене внедряют систему FacePay. С 15 октября оплатить проезд можно будет, не доставая смартфон, карту или жетоны из кармана.

14.09.2021    3114    user1015646    2       

«Яндекс» представил технологию автоматического перевода любых видео на русский язык

Новость ИТ-новость Яндекс

«Яндекс» сделал функцию автоматического закадрового перевода иностранных роликов доступной для почти любых видео в интернете. Функция встроена в фирменный браузер компании.

13.09.2021    2764    VKuser24342747    4       

Исследователи синтезировали выразительную устную речь

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Синтетическое воспроизведение речи от голосовых помощников и автопереводчиков не передает эмоций и интонаций. Специалисты NVIDIA разработали систему искусственного интеллекта, которая решает эту проблему: ее речь сложно отличить от естественной.

10.09.2021    9686    user1015646    0       

GitHub выпустил веб-редактор кода: возможности, о которых вы могли не знать

Новость GitHub Автоматизация Интернет ИТ-новость

Начинающим программистам часто сложно настроить среду разработки и установить весь необходимый софт. Для них, а также для специалистов, которые работают в распределенных командах, GitHub запустил новый сервис github.dev.

10.09.2021    5832    user1015646    0       

Раскрыта дата релиза Windows 11

Новость Windows ИТ-новость Новости компаний

Microsoft официально объявила, когда станет доступна новая версия самой популярной десктопной ОС. Обновиться с Windows 10 до Windows 11 можно будет уже 5 октября 2021 года.

09.09.2021    10268    user1015646    0       

В Google научились увеличивать изображения в 16 раз с восстановлением деталей

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Раньше увеличить видео с камер наблюдения в десятки раз получалось только у героев фильмов. Но теперь такая возможность существует и в реальной жизни – инженеры Google разработали прорывную технологию масштабирования изображений.

09.09.2021    4559    user1015646    3       

Эксперты подготовили рекомендации по использованию кириллицы в доменах и почте

Новость Интернет ИТ-новость

Рабочая группа представила стандарты внедрения, обработки, хранения, валидации и адаптации кириллических символов для программ, поддерживающих доменные имена и email-адреса.

07.09.2021    3031    VKuser24342747    0       

Госструктуры перейдут на российские системы видеоконференций

Новость Импортозамещение ИТ-новость Облачные технологии

Российских чиновников переводят на использование отечественного сервиса видеоконференций. Будут внедрять систему TrueConf на базе ОС Astra Linux и процессоров Baikal-M от «Байкал Электроникс».

03.09.2021    3473    user1015646    0       

Минэкономики раскритиковало требования к обновлению оборудования для суверенного Рунета

Новость Импортозамещение Интернет ИТ-новость Телекоммуникации

Минэкономики пришло к выводу, что требования Минцифры затормозят развитие связи в России. По мнению специалистов ведомства, возможным последствием может стать ухудшение интернет-услуг провайдеров.

03.09.2021    2816    VKuser24342747    0       

Разработчики назвали любимые языки программирования

Новость ИТ-новость Языки программирования

Крупнейший форум для разработчиков Stack Overflow составил рейтинг любимых языков программирования. Первую строчку списка занял молодой, но перспективный Rust.

02.09.2021    5447    user1015646    3       

Петербургские ученые обучили нейросеть находить вредоносных ботов в соцсетях

Новость Безопасность Искусственный интеллект ИТ-новость Соцсети

Сотрудники Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра Российской академии наук (СПб ФИЦ РАН) создали решение для поиска ботов, размещающих спам и дезинформацию на любом языке.

02.09.2021    2615    VKuser24342747    1       

Windows Server исключается из эксперимента по поставке обновлений Microsoft WaaS

Новость Windows ИТ-новость Новости компаний Облачные технологии

По результатам четырехлетнего эксперимента Windows as a Service Microsoft решила, что больше не будет обновлять Windows Server несколько раз в год. Для серверной ОС было решено вернуться к практике обновления каждые 2-3 года.

01.09.2021    5734    SKravchenko    0       

Microsoft добавила в Power BI инструменты аналитики для Angular-приложений

Новость Аналитика ИТ-новость

Microsoft представила новый компонент для создания веб-сервисов аналитики данных. Он позволит интегрировать функции Power BI в Angular-приложения.

31.08.2021    3540    user1015646    0       

Windows 11 лишится нескольких функций предыдущей версии системы

Новость Windows ИТ-новость

Microsoft в бета-версии Windows 11 изменила привычные функции. Из ОС исчезло отображение секунд на часах и возможность быстро добавлять события в календарь, а кнопка «Пуск» переместилась в центр панели задач.

31.08.2021    5107    VKuser24342747    6       

GitHub в версии утилиты CLI 2.0 добавил поддержку расширений

Новость GitHub ИТ-новость Новости компаний

Разработчики GitHub представили вторую версию утилиты для управления проектами при помощи командной строки CLI. Приложение поддерживает несколько стандартных расширений и создание собственных.

27.08.2021    6633    VKuser24342747    0       

Круглая дата: ядру Linux исполнилось 30 лет

Новость Linux ИТ-новость Новости компаний

Ядро Linux отмечает юбилей. О создании новой ОС 21-летний Линус Торвальдс объявил 25 августа 1991 года.

27.08.2021    6403    user1015646    2       

Искусственный интеллект научился распознавать изображения лучше человека

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Алгоритм компьютерного зрения впервые превзошел человека. В экспериментах людям и системе искусственного интеллекта предлагали определить, что изображено на фото, и ответить на вопросы. Результат ИИ оказался выше, чем у человека.

26.08.2021    3862    user1015646    5       

Facebook представил криптобиблиотеку для разработчиков – Winterfell

Новость ИТ-новость Новости компаний

Специалисты Facebook выпустили новую библиотеку Winterfell. Проект с открытым исходным кодом может генерировать доказательство вычислительной целостности STARK.

24.08.2021    5565    user1015646    3       

В GitHub добавлена поддержка цитирования из репозиториев

Новость GitHub ИТ-новость

GitHub позволил использовать файл CITATION.cff, в котором можно указать, как правильно ссылаться на содержимое репозитория при написании академических публикаций.

24.08.2021    6035    VKuser24342747    0