როდესაც მონაცემების ადგილი აღარ გვაქვს, მეცნიერებს სურთ მათი შენახვა დნმ-ში

პირველი აპოკალიფსური გაფრთხილება: ჩვენ ამოიწურება მონაცემთა საცავი.

დიდი შანსია, რომ ეს არ არის ის, რაზეც ზედმეტად ნერვიულობთ ბოლო წლებში. იყო დრო, არც თუ ისე დიდი ხნის წინ, როდესაც თქვენი კომპიუტერის სასრული მყარი დისკი იყო თქვენი ხელმისაწვდომი საცავი. მიაღწიეთ ამ ლიმიტს (რომელიც, ჩემი პირველი კომპიუტერის შემთხვევაში, 100 მბ-ზე ნაკლები იყო) და თქვენ მიმართეთ ფლოპი დისკებს და სხვა ლოკალურ გარე მეხსიერებას. როცა ესეც ამოგეწურა, წაშალე.

ჩვენ აღარ ვშლით. არც კომპანიები, განსაკუთრებით ის, ვინც ფასდება მათ საკუთრებაში არსებული მონაცემების საფუძველზე. სამაგიეროდ, ჩვენ უბრალოდ ვაყენებთ ჩვენს ფაილებს ღრუბელში, რომლის სახელიც არის ეფემერული და ეთერული; მოკლებულია რაიმე რეალურ ფიზიკურობას. სად ინახება მონაცემები? არ აქვს მნიშვნელობა, სანამ ჩვენ შეგვიძლია მისი დაბრუნება. რა არის საშიშროება ღრუბლოვანი მეხსიერების ამოწურვისას? როგორც ჩანს, ძალიან ცოტაა, გარდა იმისა, რომ უნდა გაზარდოთ თქვენი ყოველთვიური სააბონენტო გადასახადები, რათა განბლოკოთ უფრო დიდებული თავისუფალი სივრცე.

შედეგად, იმ აზრს, რომ შესაძლოა ერთ მშვენიერ დღეს ამოგვეწუროს მონაცემთა საცავი, ისეთივე ძნელია თქვენი თავში გადახვევა ირგვლივ, როგორც ვარაუდი, რომ ჩვენ შეგვიძლია ამოვიწუროთ წყალი: ეს დიდებული უფასო რესურსი, რომელიც მოდის ცა. მაგრამ 2018 არის წელი, როდესაც დადგა კეიპტაუნი, სამხრეთ აფრიკა ნაჩქარევად ახლოს წყლის ამოწურვასთან. და ჩვენ შეიძლება ამოგვეწუროს მონაცემთა საცავიც.

მონაცემები, მონაცემები, ყველგან

ამის მიზეზი არის წარმოუდგენელი ტემპი, რომლითაც ამჟამად ვაწარმოებთ მონაცემებს. ყოველდღე, დაახლოებით 2,5 კვინტილიონი ბაიტი მონაცემები იქმნება, 3,7 მილიარდი ადამიანის თავაზიანობით, რომლებიც ახლა იყენებენ ინტერნეტს. მხოლოდ ბოლო ორი წლის განმავლობაში შეიქმნა მსოფლიო მონაცემების 90 პროცენტი. ინტერნეტ ნივთებთან დაკავშირებული ჭკვიანი მოწყობილობების მზარდი რაოდენობის გამო, ეს მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად გაიზრდება.

"როდესაც ჩვენ ვფიქრობთ ღრუბლოვან შენახვაზე, ჩვენ ვფიქრობთ მონაცემთა ამ უსასრულო მაღაზიებზე," Hyunjun Park, აღმასრულებელი დირექტორი და მონაცემთა შენახვის კომპანიის თანადამფუძნებელი. კატალოგიგანუცხადა Digital Trends-ს. „მაგრამ ღრუბელი ნამდვილად მხოლოდ სხვისი კომპიუტერია. ადამიანების უმრავლესობას არ ესმის ის, რომ ჩვენ ვაწარმოებთ იმდენ მონაცემს, რომ ტემპი, რომლითაც ჩვენ ვაწარმოებთ მათ, ბევრად აღემატება ჩვენს შესაძლებლობებს, რომ შეინახოთ ეს ყველაფერი. უახლოეს მომავალში ჩვენ გვექნება უზარმაზარი უფსკრული იმ სასარგებლო მონაცემებს შორის, რომლებსაც ჩვენ ვაწარმოებთ და როგორ შეგვიძლია მათი შენახვა ჩვეულებრივი საშუალებების გამოყენებით. ”

იმის გამო, რომ ღრუბლოვანი შემნახველი კომპანიები დაკავებულნი არიან ახალი მონაცემთა ცენტრების შექმნით და არსებულის გაფართოებით, კვანძების სიჩქარით, ძნელია იმის დადგენა, თუ როდის შეიძლება ამოგვეწუროს მონაცემთა შენახვის მოცულობა. არ არსებობს ფილმის სტილის ათვლის საათი. პარკის თქმით, ჯერ კიდევ 2025 წელს კაცობრიობამ შესაძლოა 160 ზეტაბაიტზე მეტი მონაცემები კუმულაციური წარმოქმნა. (ზეტაბაიტი, თუ გაინტერესებთ, არის ტრილიონი გიგაბაიტი.) რამდენის შენახვას შევძლებთ? პარკის ვარაუდით დაახლოებით 12,5 პროცენტია.

ცხადია, რაღაც უნდა გაკეთდეს.

არის დნმ პასუხი?

აი, სადაც პარკი და MIT-ის თანამემამულე მეცნიერი და თანადამფუძნებელი ნატანიელ როკეტი შედიან სურათში. მათმა სტარტაპმა კატალოგმა შეიმუშავა ტექნოლოგია, რომელიც მათ მიაჩნიათ, რომ შეუძლია გარდაქმნას მონაცემთა შენახვის როგორც ჩვენ ვიცით; საშუალებას აძლევს, ან ასე ამტკიცებენ, მსოფლიო მონაცემების მთლიანობა კომფორტულად მოთავსდეს პალტოს კარადის ზომის სივრცეში.

კატალოგის გადაწყვეტა? მონაცემების დნმ-ში კოდირებით. ეს შესაძლოა მაიკლ კრიჩტონის რომანის შეთქმულებას ჰგავს, მაგრამ მათი მასშტაბური და ხელმისაწვდომი გადაწყვეტა სერიოზულია და ასეა. მან მიიღო $9 მილიონი სარისკო დაფინანსება - სტენფორდისა და ჰარვარდის წამყვანი პროფესორების მხარდაჭერით უნივერსიტეტები.

”კითხვა, რომელსაც ხშირად სვამენ, არის: ”ვისი დნმ-ს ვიყენებთ?” - გაიცინა პარკმა. „ადამიანებს ეშინიათ, რომ ჩვენ მივიღოთ ადამიანებისგან დნმ და ვაქცევთ მათ მუტანტებად, ან მსგავსი რამ“.

ეს არ არის, უნდა განვმარტოთ, რას აკეთებს კატალოგი. დნმ, რომელშიც კომპანია მონაცემებს კოდირებს, არის სინთეზური პოლიმერი. ეს არ არის რაღაც ბიოლოგიური წარმოშობიდან და ბაზის წყვილების სერია, რომლებშიც მონაცემები დაშიფრულია, როგორც ერთებისა და ნულების სერია, არ არის რაიმე ცოცხალის კოდი. მაგრამ საბოლოო პროდუქტი მაინც ბიოლოგიურად არ განსხვავდება იმისგან, რაც შეიძლება ცოცხალ უჯრედში იპოვოთ.

დნმ-ის პოტენციური შენახვის მეთოდის შესახებ სპეკულირება უკვე ათწლეულებია, პრაქტიკულად მას შემდეგ, რაც ჯეიმს უოტსონმა და ფრენსის კრიკმა აღმოაჩინეს ორმაგი სპირალი 1953 წელს. თუმცა, აქამდე იყო მთელი რიგი შეფერხებები, რამაც შეაჩერა მისი ცხოვრება უზარმაზარი პოტენციალი, როგორც გამოთვლითი მონაცემთა შენახვის გადაწყვეტა.

ტრადიციული აზროვნება დნმ-ზე დაფუძნებული მონაცემების შენახვაზე ორიენტირებული დნმ-ის ახალი მოლეკულების სინთეზზე; ბიტების თანმიმდევრობის დახატვა დნმ-ის ოთხი ბაზის წყვილის თანმიმდევრობაზე და საკმარისი მოლეკულების შექმნა, რათა წარმოადგენდეს ყველა იმ რიცხვს, რომლის შესანახადაც გსურთ. პრობლემა ის არის, რომ ეს პროცესი ნელი და ძვირია, ორივე მნიშვნელოვანი შეფერხებაა, როდესაც საქმე ეხება მონაცემთა შენახვას.

კატალოგის მიდგომა ეფუძნება სინთეზის პროცესის დაშიფვრის პროცესისგან გამოყოფას. არსებითად, კომპანია აწარმოებს რამდენიმე განსხვავებული მოლეკულის მასიურ რაოდენობას (რაც მას გაცილებით იაფს ხდის) და შემდეგ შიფრავს ინფორმაციას წინასწარ დამზადებული მოლეკულებისგან უზარმაზარი მრავალფეროვნების გამომუშავებით.

ანალოგიურად, კატალოგმა შეადარა წინა მიდგომა პერსონალური მყარი დისკების დამზადებას თქვენი ყველა მონაცემის ხისტით. სხვადასხვა მონაცემების შენახვა ნიშნავს სრულიად ახალი მყარი დისკის შექმნას. მათი ვარაუდით, მათი მიდგომა ჰგავს ცარიელი მყარი დისკების მასობრივ წარმოებას და შემდეგ მისი შევსებას დაშიფრული ინფორმაციით, როგორც და როცა საჭიროა.

ეს ყველაფერი შენახვაზეა

ამ ყველაფრის ამაღელვებელი ნაწილი არის მონაცემების შემაძრწუნებელი რაოდენობა, რომლის შენახვაც მას შეუძლია. როგორც კონცეფციის დასტური, კატალოგმა გამოიყენა თავისი ტექნოლოგია მსგავსი წიგნების დაშიფვრისთვის ავტოსტოპის გზამკვლევი გალაქტიკაში დნმ-ში. მაგრამ ეს არაფერია შესაძლებლობებთან შედარებით.

„თუ ვაშლებს ვაშლებს ადარებთ, ნაჭრები, რომლებიც შეგიძლიათ შეინახოთ იმავე მოცულობით, გამოდის დაახლოებით 1 მილიონჯერ მეტი ინფორმაციის სიმკვრივით, ვიდრე მყარი მდგომარეობის დისკი“, - თქვა პარკმა. "რისი შენახვაც შეგიძლიათ ფლეშ დრაივში, შეგიძლიათ შეინახოთ 1 მილიონჯერ მეტი იმავე მოცულობაში, თუ ამას აკეთებთ დნმ-ში."

თუმცა მყარი მდგომარეობის დისკებთან შედარება ზუსტი არ არის. დნმ-ს შეიძლება შეეძლოს გაცილებით მეტი ინფორმაციის შენახვა იმავე მოცულობაში, მაგრამ მას არ აქვს მყისიერი წვდომა, მაგალითად, USB-თან დაკავშირებულ ფლეშ დრაივზე. კატალოგის მიდგომა მონაცემებს გარდაქმნის სინთეზური პოლიმერის მყარ მარცვლად.

თქვენს მონაცემებზე წვდომისთვის მეცნიერებს უნდა აეღოთ აღნიშნული მარცვლები, დაატენიანონ წყლის დამატებით და შემდეგ წაიკითხონ დნმ-ის სეკვენსერის გამოყენებით. ეს უზრუნველყოფს დნმ-ის საბაზისო წყვილებს, რომლებიც, თავის მხრივ, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ერთებისა და ნულების გამოსათვლელად, რომლებიც ხელახლა აგროვებენ თქვენს მონაცემებს. დასაწყისიდან დასრულებამდე პროცესი მინიმუმ რამდენიმე საათს მიიღებს.

ამ მიზეზით, Catalog თავდაპირველად მიზნად ისახავს ბაზარს, რომელიც გამოიყენება ამ ტიპის შეფერხებებისთვის: საარქივო ბაზარი. ეს არის მონაცემები, რომლებიც ამჟამად ინახება ფორმატებზე, როგორიცაა მაგნიტური ლენტი, რომელიც გამოიყენება თვალყურის დევნებისთვის ისეთი სახის ინფორმაცია, რომელიც შეიძლება იმედი გქონდეთ, რომ არ მოგიწევთ ხელახლა გადახედვა, მაგრამ მაინც გადამწყვეტია ჩამოკიდება გადატანა. (წარმოიდგინეთ თქვენი მაცივრის გარანტიის კორპორატიული ექვივალენტი.)

მაგრამ არის ოდესმე მომენტი, როდესაც ამას მნიშვნელობა ექნება საშუალო მომხმარებლისთვის? ყოველივე ამის შემდეგ, როგორც აღვნიშნეთ ამ სტატიის თავში, უმეტესობა ჩვენგანი ნამდვილად არ ფიქრობს ბევრს ჩვენს მონაცემებზე და სად ინახება ისინი. მაგნიტურ ფირზეა? მყარ მდგომარეობაშია საცავში? ჩვენ არ გვაწუხებს მანამ, სანამ ის იქ არის, როცა გვჭირდება.

ინფორმაციის მოპოვებისთვის საჭირო დროის გამო, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ოდესმე იყოს ისეთი მომენტი, როდესაც მაგალითად, თქვენი Google Cloud ინფორმაცია ინახება დნმ-ის უზარმაზარ ჭურჭელში ან მარმარილოს მსგავსი მარცვლების სერიის სახით მთაზე ხედი, CA. თუ კატალოგს შეუძლია დაამტკიცოს თავისი კონცეფცია ბიზნესისთვის, ეს სავარაუდოდ იქნება გრძელვადიანი შენახვის ვარიანტი, ხოლო მოკლევადიანი მონაცემები სხვა ფორმებს იღებს.

წარმოიდგინეთ შესაძლებლობები

თუმცა, არსებობს სამეცნიერო ფანტასტიკური ჟღერადობის საინტერესო შესაძლებლობები. „წარმოიდგინეთ კანქვეშა გრანულები, რომელიც შეიცავს ყველა თქვენს ჯანმრთელობას, ყველა თქვენს MRA სკანირებას, თქვენს სისხლის ანალიზს, რენტგენს თქვენი სტომატოლოგისგან“, - თქვა პარკმა. „თქვენ ყოველთვის გინდოდათ, რომ ეს მონაცემები თქვენთვის ხელმისაწვდომი იყოს, მაგრამ სულაც არ გსურთ, რომ ის სადმე ღრუბელში იყოს, ან საავადმყოფოში დაუცველ სერვერზე. თუ ეს თქვენთან გქონდა დნმ-ის სახით, შეგეძლოთ ფიზიკურად აკონტროლოთ ეს მონაცემები და წვდომა მასზე, იმავდროულად დარწმუნდით, რომ მხოლოდ უფლებამოსილ ექიმებს შეეძლოთ მასზე წვდომა.”

ბოლოს და ბოლოს, როგორც ის აღნიშნავს, დღეს ყველა საავადმყოფოს აქვს დნმ-ის სეკვენსერი. ”მე არ ვამბობ, რომ ჩვენ ამას ახლა ვაგრძელებთ, მაგრამ ეს შესაძლებელია მომავალი”, - თქვა მან.

მსოფლიოსთვის ახალი კომპანიის გამოცხადების შემდეგ, Catalog ახლა ორიენტირებულია რამდენიმე საპილოტე პროექტის განხორციელებაზე, რათა აჩვენოს, თუ როგორ შეიძლება ამ ტექნოლოგიის ეფექტურად გამოყენება. ”ეს არ არის მეცნიერული გამოწვევები, რომლებიც ჩვენ დაგვრჩა გადასაჭრელად, არამედ მექანიკური ოპტიმიზაციის პრობლემები”, - აღნიშნა მან.

მისივე აღიარებით, რომ შემოვიდა ამ სფეროში, რადგან ჟღერდა მაგარი ტექნოლოგიური მიდგომა დიდის მიმართ პრობლემა, პარკი ახლა დარწმუნებულია, რომ დნმ-ის მონაცემების შენახვა შეიძლება აღმოჩნდეს ჩვენი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ტექნოლოგია დრო.

ჰეკ, როდესაც საქმე ეხება კაცობრიობის ისტორიის არქივის შესაძლებლობას, როგორც ჩვენ ვიცით, ძნელია არ დაეთანხმო. ”ეს არის ჩვენი ცხოვრების წესის შენარჩუნება, როგორც ეს ვიცით”, - განმარტა მან.

რედაქტორების რეკომენდაციები

• არის თუ არა ძველი სკოლის მაგნიტური ლენტები მომავლის მონაცემთა შესანახი საშუალება?
• ჩინეთს სურს გამოიყენოს საკამათო დნმ-ის ანალიზი დამნაშავეთა სახეების გამოსაცნობად
• ამ ბიოტექნოლოგიურ სტარტაპს სურს თქვენი დნმ მთვარეზე საცავში მოათავსოს
• კალტექის მეცნიერებმა გამოიყენეს დნმ, რათა ეთამაშათ მსოფლიოში ყველაზე პატარა თამაში tic-tac-toe
• ზუსტი მედიცინა დამოკიდებულია დნმ-ზე, მაგრამ შამფურის გამოგზავნა მაინც რისკებს შეიცავს