;
Кейсы 10 ноября 2021

Геном, 5D-диск и золотая пластина: самые необычные способы хранения информации

Далее

Объемы информации растут с каждым днем и их нужно где-то хранить. Поэтому исследователи создают новые и необычные способы записи данных: не все из них попадут на массовый рынок, поэтому «Хайтек» сделал подборку самых удивительных методов хранения информации, о которых вы могли не знать.

Для хранения информации можно использовать лазеры, золото и ДНК — звучит дорого, но ученые, наоборот, пытаются как можно сильнее сэкономить время записи и площадь носителя.

Искусственный интеллект станет цифровым двойником

С помощью ИИ обычно обрабатывают информацию, но у него есть и уникальные возможности, которые помогут сохранить знания. Например, с помощью ИИ можно создать цифрового двойника — виртуальную модель любого объекта, системы, процесса или человека. Она точно воспроизводит форму и действия оригинала и синхронизирована с ним.

Официально термин «Цифровой двойник» впервые упоминается в отчете NASA о моделировании и симуляции за 2010 год. В нем говорится о сверхреалистичной виртуальной копии космического корабля, которая воспроизводила бы этапы строительства, испытаний и полетов.

Сегодня технологию цифровых двойников, например, использует Siemens. Компания прибегает к их помощи при проектировании газовых турбин, организации работы заводов или в новых зданиях, например, в своей штаб-квартире в Швейцарии.

Компания Microsoft запатентовала технологию разработки цифровой копии умерших людей. Даже после смерти можно имитировать беседу с усопшим. Также появился проект по созданию цифровой личности Пушкина. По завершении тестирования аналитики соберут отзывы о работе цифровой личности поэта.

Чтобы создать такую копию, нужно загрузить в ИИ все данные о человеке: его письма, информацию о внешности, голос, видеозаписи. В результате алгоритм будет имитировать тембр голоса, интонацию, повторять любимые реплики, а также сможет анализировать весь массив данных, чтобы поддерживать диалог с любым собеседником.

Почитать подробнее о цифровых двойниках можно по ссылке

Гифка в ДНК

Существует два метода, с помощью которых можно поместить информацию в ДНК. В одном из них ученые создают новую ДНК при помощи химического синтезатора. С помощью компьютера можно разместить нуклеотиды в растворе в конкретной последовательности и создать свою уникальную цепочку оснований. Во втором случае данные кодируют в определенной ДНК живого организма.

Чтобы записать новую информацию в геном, используют технологию CRISPR-Cas9, или, иначе говоря, «генетические ножницы». В результате к цепочке ДНК добавляется еще один фрагмент с набором букв генетического кода. Это похоже на аналоговый шифр или кусок магнитной ленты.

По результатам исследования ученых, к 2025 году человечество создаст 33 зеттабайта (3,3 с 22 нулями) информации. Это можно хранить в ДНК и объем носителя будет примерно с чашку кофе. Все благодаря тому, что плотность ДНК в тысячи раз выше по сравнению с флеш-памятью.

Почитать подробнее о том, как в геном записывают данные, можно по ссылке.

Ученые из Гарварда использовали систему редактирования генов CRISPR, чтобы записать изображение скачущей лошади и всадника в ДНК живых бактерий. Оригинальное изображение слева. Справа — изображение, реконструированное из бактерий.

Информация в разноцветных светящихся точках

Американские химики придумали новый метод на основе флуоресцентных красителей. Исследователи выбрали семь красителей, которые излучали свет в разном диапазоне.

Они использовали пятна красителей как биты для записи информации в кодировке ASCII. Наличие или отсутствие красителя в определенном месте означало «1» или «0» соответственно.

Химики заявили, что записанную таким образом информацию можно считать около 1 000 раз без значительных потерь. В результате авторы смогли записать данные со скоростью 128 бит в секунду, а считать за 469 бит в секунду. Это быстрее, чем все известные молекулярные методы хранения информации.

Послание космосу на золотой пластине

Человечество пыталось связаться с внеземными цивилизациями разными способами, один из них — с помощью информации на золотой пластине. В 1977 году инженеры запустили космические корабли, которые содержали артефакты с Земли. Это «Вояджер-1» и «Вояджер-2»: изначально их построили для исследования пределов Солнечной системы и межзвездного пространства.

На борту были пластины, на которых записали музыку, звуки природы и более ста изображений нашей планеты и Солнечной системы. Еще на них есть информация о 27 разных произведениях Баха, Бетховена, Моцарта, Чака Берри и даже игра на свирели с Соломоновых островов.

Чтобы записать информацию, ученые снимали нужный кадр на телекамеру, а затем преобразовывали видеосигналы в аудиоволны.

5D-диск или данные в пяти измерениях

В октябре 2021 года ученые из Саутгемптонского университета опубликовали статью, в которой описали способ записи данных на компактный диск. Технология, получившая название 5D, позволяет сохранить на специальном накопителе до 500 ТБ информации.

Лазерные импульсы при записи диска создают в нем объемные микрокристаллы разной формы. Длина, ширина и высота каждого микрокристалла, а также сила и поляризация импульса света, который возвращается от него при считывании, дают «пять измерений», именно в них и закодировали данные.

Метод сможет хранить данные в течение миллиардов лет. Ученые уже записали на эти диски Библию короля Якова, Великую хартию вольностей и другие исторические документы. Такая информация может выдерживать температуру до 1 000 °C и храниться до 13,8 млрд лет.

Фото: Optoelectronics Research Centre

Кризис увеличения объемов информации до 33 зеттабайтов к 2025 году — это хороший стимул, чтобы создать один универсальный носитель, который не потеряется, не поломается и сохранит все данные для наших потомков.

Читать далее

Посмотрите на фотографии двух сливающихся галактик, сделанные с разницей в 9 лет

Илон Маск: корабль Starship может поднять в 1 000 раз больше груза, чем другие ракеты

Темная материя обращает обычные частицы и заполняет Вселенную

Загрузка...