ذخیره‌سازی اطلاعات نزدیک‌تر از همیشه

تاریخ : ۲۸ مهر ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۱۵۵

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

ذخیره‌سازی اطلاعات زندگی در حال به روز رسانی است تا بتواند حجم زیادی از اطلاعات را ذخیره‌سازی کند.

ذخیره‌سازی اطلاعات زندگی در حال به روز رسانی است تا بتواند حجم زیادی از اطلاعات را ذخیره‌سازی کند.

وضعیت استفاده از فضای مجازی و شبکه‌های اجتماعی در سال 2018 و در هر یک دقیقه به صورت زیر است:

88/3 میلیون جستجو در موتور جستجوگر گوگل، 33/4 میلیون ویدئو در یوتیوب، 159362760 ایمیل ارسال شده، 473000 پست توئیتری، 49000 پست اینستاگرامی

این در حالی است که پیش‌بینی می‌شود در سال 2020 با احتساب جمعیت 8/7 میلیارد نفری کره زمین، 7/1 مگابایت اطلاعات به ازای هر نفر در هر ثانیه تولید شود. در نتیجه 418 زتابایت اطلاعات تنها در طول این سال به وجود خواهد آمد (418 میلیارد ‌هارد یک ترابایتی). سیستم‌های ذخیره‌سازی اطلاعات مغناطیسی و نوری که ذخیره‌سازی اطلاعات کنونی را بر عهده دارند، قادر به نگهداری از آن‌ها برای مدت زمان بیش از یک قرن نیستند. علاوه بر این، اداره مراکز ذخیره‌سازی اطلاعات، انرژی زیادی را می‌طلبد. به صورت خلاصه باید گفت که ما با مشکل ذخیره‌سازی اطلاعات مواجه هستیم و حل این مشکل با گذر زمان دشوارتر می‌شود.

روش جایگزین برای حافظه‌های نوری و مغناطیسی در راه است: ذخیره‌سازی اطلاعات بر مبنای DNA. DNA که از زنجیره‌های بلند نوکلئوتید‌های A، T، C و G تشکیل شده است، وسیله‌ای برای ذخیره‌سازی اطلاعات زندگی یک فرد است. داده‌ها را می‌توان با توالی این حروف ایجاد کرد و DNA را به عنوان نوعی جدید از فناوری اطلاعات معرفی کرد. در حال حاضر توالی‌یابی (خواندن)، سنتز (نوشتن) و کپی‌برداری به سادگی انجام می‌شود. همچنین می‌توان گفت که DNA پایدار است و توالی‌یابی کامل ژنوم اسب فسیلی که بیش از 500000 سال پیش می‌زیسته است، این موضوع را اثبات می‌کند. لازم به ذکر است که در این روش از ذخیره‌سازی اطلاعات، نیازی به انرژی فراوان نیست.

اما نکته درخشان ذخیره‌سازی اطلاعات بر مبنای DNA ظرفیت ذخیره‌سازی آن است. اما DNA می‌تواند حجم زیادی از اطلاعات را با تراکم بسیار بالاتر از تجهیزات الکترونیکی ذخیره‌سازی کند. به عنوان مثال تراکم ذخیره‌سازی باکتری ساده اشرشیاکوری برابر با 1019 بیت بر سانتی متر مکعب است (بر اساس نتایج پژوهش‌های منتشرشده توسط جورج چرچ و همکاران از دانشگاه‌ هاروارد در مجله علمی Nature Materials در سال 2016). اگر این محاسبات درست باشد، می‌توان کمبود کنونی حافظه ذخیره‌سازی موجود را با استفاده از یک مکعب با اضلاع یک متر جبران کرد.

علاوه بر پژوهش‌های تئوریک که با موضوع ذخیره‌سازی اطلاعات بر مبنای DNA انجام شده است، پژوهش‌های آزمایشگاهی قابل توجهی نیز انجام شده است. گروه تحقیقاتی چرچ از فناوری اصلاح DNA به روش CRISPR استفاده کرد تا تصاویر دست یک انسان را در ژنوم اشرشیاکولی ذخیره‌سازی کند.

چالش‌های متعددی سد راه ذخیره‌سازی اطلاعات بر مبنای DNA وجود دارد که هزینه بالا و سرعت خواندن و نوشتن DNA از مهم‌ترین آن‌هاست. با کاستن هزینه‌ها و افزایش سرعت می‌توان رقابت‌پذیری این روش را در مقایسه با روش‌های ذخیره‌سازی الکترونیکی افزایش داد. حتی اگر این روش به میزان کافی توسعه نیابد و استفاده همگانی از آن امکان‌پذیر نباشد.

منبع : https://www.scientificamerican.com/article/dna-data-storage-is-closer-than-you-think/

نظر شما