Med datorn som mikroskop

Om det handlar om ett stort antal detaljer eller riktigt små skalor är datorsimuleringar ofta ett bra verktyg som tillåter en att se saker som är omöjliga att betrakta i verkligheten. Ett utmärkt exempel på detta hittade jag idag på Science Now : en studie på ångströmsnivå (0.0000000001 meter) i vad som ger motoroljetillsatser deras friktionsskyddande egenskaper. Närmare bestämt handlar det om zink-dialkyldithiofosfater som har funnits sedan 30-talet. Det har fram tills nu varit en gåta varför de fungerar så bra.

För att kunna studera vad som händer med oljan i en motor konstuerade några matematiker en modell på atomnivå av zink-dialkyldithiofosfaternas beteende under högt tryck och temperatur. Resultatet: molekylerna länkar ihop sig till ett fjädrande nätverk som lägger sig som ett skyddande skikt på ståldetaljerna i motorn. Skiktet är slitstarkt men mjukare än stålet, och fungerar därför som ett skyddande “skumgummilager” mot hårda stötar.

En annan tillämpning av datormodellering är neurala nätverk. Bland annat är de användbara i
situationer där man har svåranalyserade data som hänger ihop på ett sätt som man inte riktigt känner till. Tanken är att man genom att “träna” nätverken med datamängder och resultatet av situationen man tog datamängden ifrån ska få nätverket att skapa en “intern representation”, ett slags inre modell, av hur data hänger ihop med resultatet. Naturligtvis finns det mängder av praktiska fallgropar, men det är en teknik som bevisats fungera i många fall.

Ett fall där man verkligen kan hoppas att tekniken kommer fungera rapporteras om i senaste Ny Teknik: design av en passande “medicincocktail” för en hiv- eller aidspatient. Problemet är att vissa mediciner inte fungerar på vissa patienter, och att två olika personer kan reagera olika mycket på samma medicin. Mängden av kombinationer att prova är stor och växer hela tiden i och med att nya mediciner utvecklas. Förhoppningen är att man genom att lägga in data om hiv-virusets DNA, mediciner patineterna använt och hur de reagerat på behandlingen och sedan låta ett neuralt nätverk leta samband, ska kunna få ett recept på den bästa kombinationen av mediciner för varje patient.

Artikeln i Ny teknik refererar till en artikel i Wired som finns här.

Leave a Reply