დნმ არის მომავლის მყარი დისკი

კაცობრიობა შესანიშნავად ქმნის ნივთებს, მაგრამ არის ერთი რამ, რასაც ჩვენი სახეობა თითქმის ყველაფერზე მეტად ქმნის: ინფორმაციას.

ჯერ კიდევ 2013 წელს, კვლევამ დაასკვნა, რომ მსოფლიოს ყველა მონაცემის 90 პროცენტი შეიქმნა წინა ორი წლის განმავლობაში, მაგრამ ეს რაოდენობა ჯერ კიდევ მცირე ჩანს ბოლო წლებთან შედარებით. 2017 წელს შეიქმნა 26 ზეტაბაიტი (ერთი ზეტაბაიტი = მილიარდი ტერაბაიტი) მონაცემები, რაც მეტია, ვიდრე ყველაფერი, რაც შეიქმნა 2010-2013 წლებში ერთად.

მიხედვით ა 2019 წელს გამოქვეყნებული ანგარიში, ყოველ დღე ვიზიარებთ 95 მილიონ ფოტოს და ვიდეოს Instagram-ზე, ვაქვეყნებთ 500 მილიონ ტვიტს Twitter-ზე და ვაგზავნით 294 მილიარდ ელ.წერილს. მიუხედავად იმისა, რომ ინტერნეტი შეიძლება ეთერულად ჩანდეს, ყველა ეს მონაცემი უნდა იყოს შენახული ფიზიკურად, მყარ დისკებზე და სერვერებზე მთელს მსოფლიოში. უბედურება ის არის, რომ მონაცემთა შენახვის ტრადიციული საშუალებები, ალბათ, ვერ შეძლებენ მონაცემების მოსალოდნელ წყალდიდობას მომავალი ათწლეულის განმავლობაში.

რა არის გამოსავალი? მომავლის მყარი დისკი შეიძლება რეალურად იყოს რაღაც ძალიან ძველი, რაც არის ყველა ადამიანის შიგნით, ვინც ამას კითხულობს: დნმ.

ბუნების ინსტრუქციის სახელმძღვანელო

დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა ან დნმ არის მოლეკულა, რომელიც კარნახობს ორგანიზმის განვითარებას. დნმ-ის მოლეკულა შეიცავს ოთხ აზოტის ბაზას - ადენინს (A), თიმინს (T), გუანინს (G) და ციტოზინს (C) - და თანმიმდევრობას ამ ბაზებიდან ქმნიან ინსტრუქციებს, თუ როგორ უნდა განვითარდეს უჯრედები, რომლებიც გავლენას ახდენენ თმისა და თვალის ფერზე, სიმაღლეზე და ა.შ on. დნმ არსებითად არის ინსტრუქციის სახელმძღვანელო სხეულის მშენებლობისთვის.

დნმ-ს ასევე შეუძლია შეინახოს ინფორმაციის გასაოცარი რაოდენობა: 215 პეტაბაიტი (1 პეტაბაიტი არის დაახლოებით 100 მილიონი გიგაბაიტი) მონაცემები ერთ გრამზე. ისეთივე შთამბეჭდავია მისი ხანგრძლივობა. ტრადიციული საშუალებები, როგორიცაა მაგნიტური ლენტი და ფლეშ მეხსიერება, დეგრადირებულია, განმეორებითი გამოყენების ან უბრალოდ დროის გამო. დნმ ასევე იშლება, მაგრამ მნიშვნელოვნად ნელი ტემპით: შენახვის პირობებიდან გამომდინარე, ის შეიძლება გაგრძელდეს ათასობით, ან თუნდაც ათობით ათასი წლის განმავლობაში.

ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ მკვლევარები ბუნების შენახვის სისტემას აღიქვამენ, როგორც ჭურჭელს მსოფლიო ინფორმაციის დაუნდობელი ნაკადისთვის.

”ეს თითქმის სრულ წრეში მოდის,” - ამბობს Hyunjun Park, Catalog-ის აღმასრულებელი დირექტორი, კომპანია, რომელიც აშენებს პლატფორმას დნმ-ზე დაფუძნებული შენახვისთვის. ”ჩვენ ვუბრუნდებით ბუნებას, რათა მივიღოთ შთაგონება ამ მედიის განვითარებისთვის.”

Catalog არის ერთ-ერთი კომპანია ამ ტექნოლოგიის სისხლდენის ზღვარზე, რომელიც აშენებს დნმ-ზე დაფუძნებულ შესანახ პლატფორმას, რომელსაც შეუძლია განთავსდეს მზარდი ფაილები. 5G, მაღალი გარჩევადობის ეპოქა.

საოცარი პოტენციალი კოშმარულ ფასად

დნმ-ზე მონაცემების შენახვის იდეა ჯერ კიდევ 60-იან წლებში შემოგვთავაზა საბჭოთა მეცნიერმა მიხაილ ნეიმანმა. მას შემდეგ, რაც ათწლეულების განმავლობაში, მკვლევარებმა მიაღწიეს დიდ წარმატებას რეალურად ამის გაკეთებაში, თუმცა იყო მნიშვნელოვანი დაბრკოლებები.

„შეფერხება, რომელიც ხელს უშლის ამ ტექნოლოგიას მეინსტრიმში შესვლისგან, - განმარტავს პარკი, - იყო ის ფაქტი, რომ ძალიან ძვირი და ნელია ბევრი ინფორმაციის შენახვა.

Მიხედვით 2018 წელს გამოქვეყნებული კვლევა, იმ დროისთვის ყველაზე ეფექტური დნმ-ის შენახვის ტექნიკა ღირდა დაახლოებით 3,500 აშშ დოლარი თითო მბაიტზე მონაცემების ჩასაწერად და 1,000 აშშ დოლარი თითო მბაიტზე მის წასაკითხად, ასე რომ ჯერ არ გადადოთ თქვენი მყარი დისკი.

კატალოგი მიზნად ისახავს შეამციროს დნმ-ის შენახვის ღირებულება, შექმნით იმას, რასაც ისინი ადარებენ სტამბას, რევოლუციური მოწყობილობა, რომელიც იყენებდა ცვალებადი ასოების ბლოკებს, დაფარული მელნით, სწრაფად დასაბეჭდად გვერდები.

„როგორც ეს ადრე ხდებოდა“, განმარტავს პარკი, არის ის, რომ დნმ-ის ფუძეები –ATCG– შეიძლება გამოყენებულ იქნას „1-ებისა და 0-ების ნებისმიერი გრძელი სტრიქონის წარმოსაჩენად, რადგან ეს არის ის მონაცემები, რომელთა დაწერასაც ცდილობთ. მაგრამ ამ მიდგომის პრობლემა ის არის, რომ თითოეულ ბაზის წყვილს, რომელსაც თქვენ დაამატებთ, აქვს ღირებულება და შრომატევადი.”

Catalog-ის საბეჭდი მანქანის მეთოდით, ხის ბლოკები არის „დნმ-ის მოლეკულების ბლოკები, რომლებიც წინასწარ სინთეზირებულია, მაგრამ დიდი რაოდენობით. დნმ-ის სამყაროში, - განმარტავს ის, - თუ თქვენ ცდილობთ რამდენიმე განსხვავებული მოლეკულის დიდი რაოდენობით სინთეზირებას - ვთქვათ, 100-მდე - ეს მართლაც იაფი და მარტივია.

„მაგრამ თუ თქვენ ცდილობთ მილიონი სხვადასხვა მოლეკულის ძალიან მცირე რაოდენობით სინთეზირებას, — განაგრძობს ის, — ეს მართლაც ძვირი და ნელია. ჩვენ ვიღებთ ამ უფრო დიდ ბლოკებს, რომლებიც ჩვენ გავაკეთეთ დიდი რაოდენობით და ვიყენებთ ჩვენს მიერ შემუშავებულ პრინტერს მათ მოსაწყობად სხვადასხვა კომბინაციები და მიამაგრეთ ისინი ერთად ისე, რომ მივიღოთ სხვადასხვა მოლეკულების უზარმაზარი მრავალფეროვნება, რომელსაც შემდეგ შეგვიძლია მივაწეროთ განსხვავებული ინფორმაცია.”

უკეთესი კომპიუტერის შექმნა ბუნების მეშვეობით

მიუხედავად იმისა, რომ დნმ-ის შენახვის შესაძლებლობები დამაინტრიგებელია, პარკი ასევე აღფრთოვანებულია გამოთვლების პოტენციალით. წლების განმავლობაში, კომპიუტერები უხეშად მიჰყვებოდნენ მურის კანონით განსაზღვრულ გზას, რომელიც აცხადებდა, რომ ყოველ ორ წელიწადში ერთხელ ჩვენ შეგვიძლია გავაორმაგოთ ტრანზისტორების რაოდენობა, რომლებიც ჯდება კომპიუტერის ჩიპზე. თუმცა, კომპიუტერის ჩიპები იმდენად მცირე გახდა ამ დღეებში, რომ სულ უფრო ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ჩვენ შეგვიძლია გავაგრძელოთ იქ მეტი ტრანზისტორების შეკუმშვა. არსებითად, მურის კანონი მკვდარია, ან თუნდაც ჰოსპისში.

თუმცა, კაცობრიობის მოთხოვნილება უფრო დიდი კომპიუტერების მიმართ არის ცოცხალი, ამიტომ მკვლევარები იბრძვიან ახალი ჯიშის კომპიუტერების შესაქმნელად (კვანტური კომპიუტერები, მაგალითად). დნმ-ზე დაფუძნებული კომპიუტერი ერთ-ერთი შესაძლებლობაა.

„ჩვენ ვფიქრობთ, რომ როდესაც თქვენ გაქვთ მონაცემები დნმ-ში, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ფერმენტები და სხვა დნმ-ის მოლეკულები ამ მონაცემების გამოსათვლელად, - ამბობს პარკი, - და ეს არის ძალიან ეფექტური, უკიდურესად პარალელური გზა ამ მონაცემების გამოსათვლელად. ეს არ იქნება ყველა ყოველდღიური აპლიკაციისთვის ან ყველა გამოთვლითი პრობლემისთვის, არამედ პრობლემები, რომლებიც სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება საზოგადოებისთვის, ვფიქრობთ, რომ დნმ იქნება შესანიშნავი გზა ის.”

პარკი ამბობს, რომ დნმ-ის კომპიუტერები კარგად შეეფერება პრობლემებს, სადაც მონაცემების დიდი რაოდენობა გაქვთ, მაგრამ გამოთვლები, რომლებიც უნდა გააკეთოთ, არც ისე რთულია. მაგალითად, ის წარმოიდგენს სცენარს, როდესაც ვინმეს სჭირდება აღწერის მონაცემების ეგზაბაიტი.

„გსურთ, რომ შეძლოთ ამ ყველაფრის ერთდროულად მოძიება და ხალხის სახელების მოძიება რომელიც აკმაყოფილებს გარკვეულ კრიტერიუმებს, როგორიცაა გარკვეული ასაკობრივი დიაპაზონი ან შემოსავლის დიაპაზონი ან გეოგრაფიული რეგიონი. ” ამბობს. ”იმისთვის, რომ გააკეთოთ ეს ტრადიციულ კომპიუტერში, რათა შეძლოთ ყველა იმ ექსბაიტის გავლა, რომელიც თქვენ შეაგროვეთ ათწლეულების განმავლობაში, თქვენ უნდა წაიკითხოთ მაგნიტური ლენტი. რომელიც იჯდა ცივ საცავში… შემდეგ გამოთვალეთ ბლოკებით, რომლებიც ჯდება მეხსიერებაში, შემდეგ ბლოკებში, რომლებიც ჯდება დამუშავების ერთეულში და გააკეთეთ ეს სერიულად მანერა. თუ თქვენ გაქვთ დნმ-ში, მოცულობა ნამდვილად მცირე იქნება დნმ-ის ინფორმაციის სიმკვრივის გამო, ასე რომ, თქვენ ჩააგდებდით რამდენიმე ზონდს, რომლებიც აკავშირებენ თქვენს მახასიათებელს ამისთვის.”

რევოლუცია ჰორიზონტზე

მაშ, როდის უნდა მოემზადოთ თქვენი ამჟამინდელი ხელსაწყოების გადაყრისთვის და კომპიუტერის ბიო-ორგანული ნაწილებით ჩანაცვლებისთვის? ალბათ მალე არა.

”ვფიქრობ, რომ უახლოეს მომავალში, - ამბობს პარკი, - წერის პროცესი, სადაც ციფრულ მონაცემებს დნმ-ად გარდაქმნით, მიმდინარეობს სპეციალიზებულ ობიექტებში. დნმ მონაცემები დაწესებულებებში განთავსდება დნმ-ზე დაფუძნებული მონაცემები, რომლებზეც ადამიანებს შეუძლიათ წვდომა, როგორც ტრადიციულ სერვერზე, თუმცა ის ვარაუდობს, რომ ადამიანებს შეუძლიათ მიიღონ თავიანთი მონაცემების ასლები ტესტის დროს. მილები.

ამ დროისთვის, დნმ-ზე დაფუძნებული შენახვა და გამოთვლები არ იქნება ყოველდღიური ცხოვრების შესამჩნევი ნაწილი, მაგრამ ის, რაც შეიძლება დიდი გავლენა იქონიოს კაცობრიობის დიდ სურათზე.