Полезная модель относится к демонстрационным средствам и к методам обучения созданию и чтению информации, генетической и лингвистической, отображаемой в виде светового (цветового) ряда и звукового сопровождения, также ее передачи на различные виды носителей. Кроме того, полезная модель имеет и техническое применение в области создания оптического банка данных различного рода информации, в том числе банка генетической информации (последовательности нуклеотидов). Создание свето-цветовых моделей нуклеотидных последовательностей позволит совершенствовать способы обработки, хранения и поиска нуклеотидных последовательностей.
Техническая реализация предлагаемой модели осуществляется благодаря созданию звукоряда и цветового ряда, при котором чередование частотных характеристик соответствует чередованию нуклеотидов в последовательностях нуклеиновых кислот – носителей генетической информации.
В основе принципа, устанавливающего частотное соответствие между колебаниями различных спектральных диапазонов и основными нуклеотидами, положен принцип постоянства отношений молекулярных масс нуклеотидов и материального баланса частот световых потоков.
Например, для оптической части спектра отношения длин волн равны в следующем случае:
700нм/592нм=520нм/440нм=1,182.
К этой величине приближается величина отношения молекулярных масс универсальных оснований ДНК: аденина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц) и тимина (Т) в следующем случае:
(А)/(Ц)=(Г)/(Т)=134/110=150/125=1,215
По аналогии: отношения четырех «основных» звуковых частот будут равны:
349,2 Гц/293,7Гц= 440Гц/372,8Гц= 1,18
Исходя из данных соотношений, устанавливаем соответствие между определенным нуклеотидом, цветом (длиной волны излучения) и частой звуковых колебаний.
Аденин – 700нм-349,2 Гц
Цитозин – 592нм -293,7 Гц
Гуанин – 520нм – 440 Гц
Тимин – 440нм -372Гц
Схема устройства для реализации данного принципа показана на рисунке 1. Состоит из источника (или источников) – 1, способных генерировать как минимум три вида излучения (световых потоков – 2 определенных длин волн) и приемника – 3, а также генератора звуковых колебаний (на рисунке не показан). Для непосредственного прослушивания информации удобно использовать музыкальный инструмент с соответствующим диапазоном звуков (нот), а для визуализации основные цвета спектра.
Рис. 1. Схема устройства для передачи генетической, лингвистической информации.
Функционирование источников излучения происходит с возможностью чередования световых потоков во времени или пространстве в соответствии с программой, т.е. последовательностью нуклеотидов. В качестве приемника информации может служить любой светочувствительный материал к данным длинам волн, например трехслойная пленка, каждый слой которой чувствителен только к излучению определенной длины волны. Регистрация и сохранение каждого потока излучения происходит благодаря пошаговому перемещению носителя в строгом временном порядке.
Для визуального восприятия информации чередование световых потоков фиксируется на носителе в виде чередования цветных следов – 4. Т.е. световому потоку определенной длины волны дается в соответствие визуально воспринимаемый цвет. В простейшем случае информация на носителе может быть представлена в виде чередующихся спектральных линий.
Направление чтения информации определяется с помощью перфорационных отверстий – 5, которые имеют форму равностороннего треугольника. Одна из вершин которого указывает в сторону базового (установочного) направления считывания информации.
Работа устройства заключается в следующем: генерирование потоков излучения соответствующих длин волн и сопровождающего звука (нот) происходит в определенном временном порядке, чтобы дать возможность реализоваться различным вариантам чередования, три комбинации из четырех возможных (отсутствие излучения может входить в состав кода) обеспечивает 64 комбинации светового и звукового кодирования буквенной и цифровой информации, в том числе аминокислотный генетический код.
Технический результат достигается тем, что обучаемый может воспринимать и передавать знаковую или символьную информацию без использования графического отображения информации. Кроме того, благодаря использованию перфорационных отверстий пленочного носителя информации в качестве указателей для базового направления считывания информации, структура информации не меняется при ее считывании как слева направо, так и справа налево.
Рис. 2. Общий принцип работы системы.
3D модель выполнена конструкторами МКБ МАМИ при содействии НП «ЦРП ВАО г. Москвы».
Автор: Горбунова Е.А., инженер-химик, геолог; ООО «СЕЛЬМАШПРОЕКТ», д. 5, корп.2, аллея Жемчуговой, пом. 109, ком. 7, Москва, 111402, Россия
Координаты для связи: e-mail: gorb_a@mail.ru
Источники:
-
Патент на ПМ № 85021 РФ; МПК G 09 B 19/08; Система для передачи генетической, лингвистической информации; Горбунова Е.А.; ЗАО «СЕЛЬМАШПРОЕКТ»; 16.03.2009; опубл. 20.07.2009, Бюл. № 20.
-
Левин И.В. Презентация. Система для передачи генетической, лингвистической информации. МКБ МГТУ МАМИ. 15.08.2008. (неопубл.).
System for transmitting genetic, linguistic information
Gorbunova E.A.; chemical engineer, geologist; LLC «AGROMASHPRO» 5/2, alleya Zhemchugovoy, office 109/7, Moscow,111402, Russia
Keywords: equivalent modeling, color-light simulation, DNA library, space exploration, genetic information, linguistic information, optical data bank
технопарк ® 42 МКТУ: исследования в области физики
Просмотров: 1277