مایکروسافت همراه با دانشگاه واشنگتن ۲۰۰ MB اطلاعات را در توالی DNA ذخیره و بازیابی کرد!
مایکروسافت همراه با دانشگاه واشنگتن ۲۰۰ MB اطلاعات را در توالی DNA ذخیره و بازیابی کرد! در این پژوهش، محققان سعی دارند از DNA برای ذخیره سازی اطلاعات با هدف بایگانی داده ها استفاده کنند.
تکنولوژی همواره به دنبال راه های جدیدی برای گسترش حوزه نفوذ و عملکرد خود می باشد. گاهی اوقات این امر نیازمند توسعه فناوری های معاصر در دیگر حوزه های علوم می باشد. یکی از این شاخه های علمی جذاب، زیست شناسی و علم ژنتیک می باشد که به تازگی در پژوهشی در دانشگاه واشنگتن مورد توجه دانشمندان قرارگرفته است. در این پژوهش، محققان سعی دارند از DNA برای ذخیره سازی اطلاعات با هدف بایگانی داده ها استفاده کنند. تا پایان این مطلب با نت نوشت همراه باشید.
DNA به علت ساختار خاص خود می تواند اطلاعات را برای زمانی بسیار طولانی حمل کند، برای مثال ما اطلاعاتی در DNA خود داریم که میلیونها سال عمر دارد. همچنین DNA می تواند مقادیر عظیمی از اطلاعات را در حجمی کوچک و مقدار بسیار کمی از مواد ذخیره کند. این دو عامل باعث می شود DNA گزینه ای فوق العاده برای ذخیره سازی اطلاعات باشد و ممکن است چنین ویژگی مدت ها توسط تکنولوژی های دیگر قابل دسترسی نباشد. حال شرکت مایکروسافت قصد دارد با همکاری دانشگاه واشنگتن، تحقیقاتی در زمینه ذخیره اطلاعات در DNA و دسترسی به آن در آینده انجام دهد.
به طور خلاصه، ذخیره سازی داده ها در DNA شامل شکستن آن به قطعات کوچکتر و سپس اصلاح و رمزگذاری اطلاعات آن و سپس ترمیم و بازگرداندن آن به حالت اولیه می باشد، به طوری که اطلاعات بعدا قابل دسترسی باشند. بازیابی اطلاعات از توالی DNA، نیز با شناسایی مکانی که اطلاعات در آن ذخیره شده است و در نهایت رمزگشایی اطلاعات پایان می یابد.
محققان در این پژوهش سعی دارند دسترسی تصادفی (فرایند انتقال اطلاعات به حافظه و یا دریافت از آن، که در آن به جای دسترسی به یک دنباله ثابت از داده ها، هر مکانی از حافظه می تواند به طور مستقیم قابل دسترسی باشد.) را در فرایند ایجاد کنند و به نوعی DNA را به یک فایل سیستمی تبدیل نمایند.
در مرحله افزودن اطلاعات به DNA، چالش اصلی تبدیل توالی چهار پروتئین ذخیره شده در آن (adenine، thymine، cytosine و guanine ) به صفر و یک هایی است که رایانه بتواند آن را درک کند. در این مرحله هرچه اطلاعات ورودی بیشتر باشد، انتقال داده ها به توالی DNA سخت تر خواهد بود.
محققان این پژوهش از الگوریتم جدیدی- به نام ” primers” – برای تفسیر برخی از داده های ذخیره شده در DNA استفاده کرده اند، که این روش سرعت فرایند رمزگشایی داده ها را به مقدار قابل توجهی افزایش داده است. این عمل فرایندی پیچیده است، اما نتایج آن به سادگی قابل درک می باشد.
Sergey Yekhanin، پژوهشگر ارشد مایکروسافت، در این باره می گوید:
” ما توانسته ایم در این پژوهش، ظرفیت پردازش و ذخیره اطلاعات در DNA و بازیابی داده های ذخیره شده در آن را به طور قابل توجهی افزایش دهیم. ما به این منظور الگوریتم های جدیدی را طراحی کرده ایم که نسبت به اشتباهات روی داده در نوشتن و خواندن توالی های DNA انعطاف پذیرتر است و به کمک آن تلاش کمتری برای بازیابی اطلاعات DNA نیاز است. “
تا کنون، این تیم توانسته است ۳۵ فایل با ظرفیت ۲۰۰ مگابایت اطلاعات شامل ویدئو، صوت، تصویر و متن را بازیابی کند. این تیم رکورد پیشین بازیابی داده از توالی DNA را که به میزان ۲۲ مگابایت می باشد و با همکاری دانشکده پزشکی هاروارد و مرکز تحقیقات و نوآوری Technicolor آلمان به انجام رسیده، را تغییر داده و رکورد جدیدی به جای گذاشته است.
این تحقیقات نوید آینده ای را می دهد که در آن DNA می تواند ابزار ذخیره سازی داده ها برای مواردی مانند سوابق پزشکی افراد باشد. اما در حال حاضر، این تحقیقات نشان می دهد که ذخیره سازی اطلاعات در DNA نه تنها گزینه ای با دوام و مستحکم است، بلکه کاملا ایده ای عملی و قابل اجرا می باشد.
منبع: digitaltrends
