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

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

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука