Οι εταιρείες τεχνολογίας έχουν χτίσει συνήθως υπερμεγέθη κέντρα δεδομένων για να αποθηκεύσουν τις οικογενειακές φωτογραφίες, τις οικονομικές συναλλαγές, αποσπάσματα από αστεία βίντεο και τα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου των χρηστών που εξυπηρετούν, συσσωρεύοντας ένα τεράστιο όγκο δεδομένων.
Μια νέα τεχνική που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και από ερευνητές της Microsoft θα μπορούσε να συρρικνώσει το χώρο που απαιτείται για την αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων σε τέτοιο βαθμό που σήμερα μπορεί να καλύπτει ένα supercenter υπολογιστών, στο μέλλον δεν θα ξεπερνά στο μέγεθος ένα κύβο ζάχαρης.
Η ομάδα των επιστημόνων πληροφορικής και ηλεκτρολόγων μηχανικών που υλοποιούν την έρευνα, έχει λεπτομερώς ένα από τα πρώτα ολοκληρωμένα συστήματα για την κωδικοποίηση, αποθήκευση και ανάκτηση ψηφιακών δεδομένων χρησιμοποιώντας μόρια DNA, τα οποία μπορεί να αποθηκεύσουν πληροφορίες εκατομμύρια φορές πιο συρρικνωμένες από την τρέχουσα τεχνολογία του αρχειακού μοντέλου.
Μια νέα τεχνική που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και από ερευνητές της Microsoft θα μπορούσε να συρρικνώσει το χώρο που απαιτείται για την αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων σε τέτοιο βαθμό που σήμερα μπορεί να καλύπτει ένα supercenter υπολογιστών, στο μέλλον δεν θα ξεπερνά στο μέγεθος ένα κύβο ζάχαρης.
Η ομάδα των επιστημόνων πληροφορικής και ηλεκτρολόγων μηχανικών που υλοποιούν την έρευνα, έχει λεπτομερώς ένα από τα πρώτα ολοκληρωμένα συστήματα για την κωδικοποίηση, αποθήκευση και ανάκτηση ψηφιακών δεδομένων χρησιμοποιώντας μόρια DNA, τα οποία μπορεί να αποθηκεύσουν πληροφορίες εκατομμύρια φορές πιο συρρικνωμένες από την τρέχουσα τεχνολογία του αρχειακού μοντέλου.
Στο ψηφιακό σύμπαν - όλα τα δεδομένα που περιέχονται στα αρχεία του υπολογιστή μας, ιστορικό, αρχεία, ταινίες, συλλογές φωτογραφιών, προκαλούν έκρηξη του όγκου των ψηφιακών πληροφοριών και που συλλέγονται από τις επιχειρήσεις και τις συσκευές σε όλο τον κόσμο - αναμένεται να φτάσει τα 44.000 δισεκατομμύρια gigabytes από το 2020.
Στα μόρια του DNA μπορεί να αποθηκεύσουν πληροφορίες εκατομμύρια φορές πιο πυκνά, από τις υπάρχουσες τεχνολογίες για την ψηφιακή αποθήκευση - flash drives, σκληρούς δίσκους, μαγνητικών και οπτικών μέσων κτλ. ενώ στα συστήματα αυτά η υποβάθμιση και μετά από μερικά χρόνια ή δεκαετίες η καταστροφή τους είναι αναπόφευκτη. Από τη άλλη στο DNA μπορεί να διατηρηθούν αξιόπιστα πληροφορίες για αιώνες. Το DNA είναι η καταλληλότερη για αρχειακού μοντέλου εφαρμογές, ακόμα και για τις περιπτώσεις όπου πρέπει να προσεγγιστούν άμεσα τα αρχεία.
Οι ερευνητές λοιπόν, ανέπτυξαν μια νέα προσέγγιση για τη μετατροπή των μεγάλων ακολουθιών από μονάδες και μηδενικά από ψηφιακά δεδομένα σε τέσσερις βασικές δομικές μονάδες των ακολουθιών DNA - αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη και θυμίνη.
Τα ψηφιακά δεδομένα "τεμαχίζονται σε κομμάτια" και αποθηκεύονται σε σύνθεση από έναν τεράστιο αριθμό μικροσκοπικών μορίων DNA, το οποίο μπορεί να είναι αφυδατωμένα ή αλλιώς διατηρημένα για μακροχρόνια αποθήκευση. Οι ερευνητές έχουν αποδείξει επίσης την ικανότητά του DNA να εκτελεί "τυχαίας προσπέλασης" ενέργειες ώστε, να εντοπίσει και να ανακτήσει τις σωστές αλληλουχίες από αυτή τη μεγάλη ομάδα των τυχαίων μορίων DNA, το οποίο είναι ένα έργο παρόμοιο με την επανασυναρμολόγηση ενός κεφαλαίου μιας ιστορίας από μια βιβλιοθήκη με σχισμένα βιβλία.
Για να αποκτήσετε πρόσβαση αργότερα στα αποθηκευμένα δεδομένα , οι ερευνητές κωδικοποιούν, ισοδύναμα με τους ταχυδρομικούς κώδικες και τις διευθύνσεις των δρόμων, τις αλληλουχίες του DNA. Χρησιμοποιώντας τεχνικές αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμερισμού (PCR) - που χρησιμοποιούνται συνήθως στη μοριακή βιολογία - τους βοηθά να εντοπίζουν πιο εύκολα τις διευθύνσεις που ψάχνουν. Χρησιμοποιώντας τεχνικές προσδιορισμού αλληλουχίας του DNA, οι ερευνητές μπορεί στη συνέχεια να "διαβάσουν" τα δεδομένα και τη μετατροπή τους ξανά σε ένα αρχείο βίντεο, εικόνα ή το έγγραφο χρησιμοποιώντας τις διευθύνσεις για να συνθέσουν τη σειρά των δεδομένων.
Για να αποκτήσετε πρόσβαση αργότερα στα αποθηκευμένα δεδομένα , οι ερευνητές κωδικοποιούν, ισοδύναμα με τους ταχυδρομικούς κώδικες και τις διευθύνσεις των δρόμων, τις αλληλουχίες του DNA. Χρησιμοποιώντας τεχνικές αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμερισμού (PCR) - που χρησιμοποιούνται συνήθως στη μοριακή βιολογία - τους βοηθά να εντοπίζουν πιο εύκολα τις διευθύνσεις που ψάχνουν. Χρησιμοποιώντας τεχνικές προσδιορισμού αλληλουχίας του DNA, οι ερευνητές μπορεί στη συνέχεια να "διαβάσουν" τα δεδομένα και τη μετατροπή τους ξανά σε ένα αρχείο βίντεο, εικόνα ή το έγγραφο χρησιμοποιώντας τις διευθύνσεις για να συνθέσουν τη σειρά των δεδομένων.
Προς το παρόν, το μεγαλύτερο εμπόδιο για μια βιώσιμη αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων στο DNA είναι το κόστος και η αποτελεσματικότητα με την οποία μπορεί να συντεθεί το DNA (ή να παραχθεί) και η διευθυνσιοδότηση του (για να διαβαστεί) σε μεγάλη κλίμακα. Αλλά οι ερευνητές λένε ότι δεν υπάρχει τεχνικό εμπόδιο για την επίτευξη αυτών, εάν υπάρχουν τα σωστά κίνητρα.
Δημοσίευση σχολίου