ذخیره اطلاعات روی تکه‌ای از دی‌ان‌ای

0
301

بیگ بنگ: دانشمندان موفق به ابداع یکی از کارامد‌ترین تکنیک‌های ذخیره داده تا به امروز شده‌اند، تکنیک کد‌گذاری دی‌ان‌ای که توانسته به صورت نظری به بیشینه ذخیره‌سازی داده در نوکلئوتید دست یابد.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از همشهری، محققان با استفاده از الگوريتمي به نام چشمه دي‌ان‌اي توانستند چند فايل را درون ذره‌اي از يك دي‌ان‌اي بگنجانند: يك فيلم كوتاه، يك نرم‌افزار سيستم عامل رايانه، و يك كارت هديه آمازون. محققان معتقدند از چنين تكنيكي مي‌توان براي ذخيره‌سازي و فشرده‌سازي اطلاعات كل جهان درون يك اتاق استفاده كرد.

ذخيره‌سازي داده روي دي‌ان‌اي نه تنها در فضاي ذخيره‌سازي صرفه‌جويي مي‌كند، بلكه مي‌تواند به حفظ و نگهداري داده‌ها براي مدتي طولاني و در نهايت ايمني كمك كند. به گفته محققان دانشگاه كلمبيا دي‌ان‌اي برخلاف نوارهاي كاست و سي‌دي‌ها در گذر زمان تجزيه يا منسوخ نمي‌شود، زيرا در اين صورت بشر با مشكلي بزرگتر از ذخيره‌سازي داده‌ها مواجه مي‌شود.

تكنيك ذخيره‌سازي در دي‌ان‌اي در سال 2012 توسط محققان دانشگاه هاروارد ابداع شد و اين محققان شيوه‌اي را براي گنجاندن كتابي 53 هزار كلمه‌اي دروت مولكول‌هاي دي‌ان‌اي و بازخواني اين داده‌ها ابداع كردند. از آن تاريخ به بعد گروه‌هاي مختلفي تلاش داشته‌اند تا اين شيوه جديد ذخيره‌سازي را بهبود ببخشند. اكنون محققان مركز ژنوم نيويورك مي‌گويند با استراتژي كدگذاري جديدشات كارايي اين تكنيك را 100 برابر نسبت به استاندارد‌هاي سال 2012 افزايش داده‌اند،‌ و اكنون با كمك اين تكنيك مي‌توان 215 پتابايت را روي يك گرم دي‌ان‌اي ذخيره كرد.

يك پتابايت برابر 13.3 سال ذخيره‌سازي ويديو‌هاي HD است. در قلب اين سيستم جديد الگوريتمي نهفته است كه در اصل براي رديابي و ترميم خطاها در اپليكيشن‌هاي پخش ويديو طراحي شده‌است. محققان مي‌گويند از چنين سيستمي مي‌توان براي جلوگيري از بروز خطا در بازخواني داده‌هاي دوتايي (متشكل از صفر و يك) كه درون دي‌ان‌اي چهار نوكلئوتيدي ذخيره شده نيز استفاده كرد.

براي آزمايش اين سيستم محققان 6 فايل مختلف را فشرده ساخته و حجم آن را به دو مگابايت رساندند. اما مهم‌تر از فشرده‌سازي و ذخيره‌سازي، قابليت بازخواني داده‌ها بدون از بين رفتن داده‌ها يا مختل شدن آنها بود. با توالي‌نويسي دوباره دي‌ان‌اي،‌محققان توانستند با موفقيت كل داده‌ها را به صورت دست‌نخورده بازخواني كنند بدون اينكه كوچكترين خطايي در خوانش داده‌ها رخ دهد. با وجود موفقيت اين تكنيك تا كاربردي شدن آن زمان زيادي در پيش است زيرا هزينه ذخيره‌سازي و خواندن داده‌ها در اين تكنيك نزديك به 9000 دلار هزينه در بر دارد از اين رو دسترسي عمومي به اين تكنيك تا يك دهه ديگر امكان‌پذير نخواهد بود. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.