استفاده از مولکول DNA در ذخیره ی اطلاعات

اخبار

جامعه‌ی اطلاعات‌محور با فعالیت زیاد فکری خود در حال به وجود آوردن حجم بسیار عظیمی از اطلاعات است؛ اطلاعاتی که دیگر امکان مدیریت و بهره‌برداری از آن‌ها با استفاده از روش‌های سنتی و متداول ذخیره‌ی اطلاعات وجود ندارد. از این‌رو دانشمندان به دنبال راه حلی برای مشکل اخیر در هارد دیسک موجود در جهان طبیعت هستند؛ منظورمان از این هارد دیسک طبیعی در واقع همان مولکول DNA است. دانشمندان اخیرا به چگونگی ذخیره‌ی ماکزیمم مقدار اطلاعات در ساختار مولکول DNA دست یافته اند.

مولکول-DNA

واحدهای بازیابی اطلاعات هارد دیسک

استفاده از مولکول DNA و ساخت هارد دیسک های بسیار بهینه تر

دو تن از دانشمندان مرکز ژنوم نیویورک و دانشگاه کلمبیا اخیرا  کارت هدیه‌ی آمازون ، یک سیستم عامل کامپیوتری و یک فیلم قدیمی  و چند مورد از فایل‌های دیگر را روی رشته‌های مولکول  DNA نوشته و با توجه به آخرین خبرهای روز، این دو پژوهشگر موفق شدند مطالب ثبت شده بر روی رشته های مولکول  DNA را بدون از دست رفتن اطلاعات، بازیابی کنند.

نویسندگان مقاله‌ی مرتبط با این پژوهش موفق شدند حداکثر مقدار تئوری از اطلاعات را در نوکلئوتید موجود در  مولکول DNA با  استفاده از روش جدیدی به کار بگیرند. این روش از چگونگی استریم فیلم‌ها در سراسر شبکه‌ی اینترنت الهام گرفته شده است.

یکی از پژوهشگران در این باره توضیح داد:
استفاده-از-مولکول-DNA

ما بیت‌های فایل‌ را به نوکلئوتید موجود در DNA بازنمایی کردیم و در ادامه این نوکلئوتیدها را سنتز و مولکول‌ها را در یک لوله‌ی آزمایش ذخیره کردیم. یکی

از مراحل اساسی بازیابی اطلاعات ترتیب بندی مولکول هاست. یکی از چالش‌برانگیزترین جنبه‌های پیش روی ما در این مطالعه دستیابی به بسته‌بندی مطلوب اطلاعات بود.

به‌منظور بسته‌بندی مطلوب اطلاعات، از یک استراتژی به نام چشمه‌ی دی‌ان‌ای استفاده شد که برای کارکرد خود از مفاهیم ریاضی نظریه‌ی کدگذاری استفاده می‌کند. نتیجه ی این استراتژی  دستیابی به بسته بندی مطلوب اطلاعات بوده است.

 

برتری استفاده از ذخیره ی اطلاعات بر روی مولکول DNA نسبت به روش های دیگر

مورد نخست این است که این حافظه‌ها فوق‌العاده بادوام هستند. دانشمندان از DNAهایی با قدمت هزاران سال به‌منظور احیای مجدد ماموت‌های پشمالوی منقرض‌شده هم استفاده کرده‌اند.

مورد دیگر که مولکول DNA بسیار کوچک‌تر از واسط‌های متداول به‌کاررفته در این زمینه است؛ آنگونه ‌که یک گرم از DNA می‌تواند داده‌هایی به مقدار ۲۱۵ هزار برابر یک هارد دیسک یک ترابایتی ذخیره کند. اما تا به امروز، آن‌ها توانسته‌ بودند تنها کسری از ظرفیت ذخیره‌سازی آن را استفاده کنند.

معایب استفاده از ذخیره ی اطلاعات بر روی مولکول DNA

این مولکول پس ازترتیب‌بندی ، تجزیه می‌شود؛ یعنی با خوانده‌ شدن هر چه بیشتر، اطلاعات بیشتری از دست می‌رود. نکته‌ی امیدوارکننده این است که مولکول DNA به‌سادگی قابل بازگردانی است.

یکی دیگر از معایب استفاده از مولکول DNA این است که دانشمندان مولکول DNA را تنها می‌توانند در دسته‌های کوچک دسته‌بندی و ترتیب‌بندی  کنند. به این معنی که باید مقادیر زیادی از داده‌ها به بخش‌هایی کوچک‌تری شکسته شوند و این امکان وجود دارد که بیت‌های آن‌ها در طی فرایند از دست بروند.

مانند زمانی که یک سرویس استریم آنلاین مانند نتفلیکس اطلاعات را ارسال می‌کند، برای کارکرد خود از کدهای چشمه‌ای استفاده می‌کند که این کدها داده‌ها را به بسته‌های کوچک پارتیشن‌بندی می‌کنند. حتی اگر چند بسته‌ی معدود از داده‌ها در طی این روند از دست بروند، نتفلیکس کماکان می‌تواند کل جریان را بازسازی کند.

شرکت‌هایی مانند مایکروسافت در حال حاضر به DNA به‌عنوان یک گزینه برای ذخیره‌سازی اطلاعات نگاه می‌کنند، با این حال بر پایه‌ی برآوردی که ارلیک در ذهن خود دارد، احتمالا بیش از یک دهه طول خواهد کشید که این روش به‌طور گسترده قابلیت استفاده داشته باشد. باید در این باره توضیح داد که

ما هنوز در ابتدای راه هستیم؛ اما رسانه‌های مغناطیسی هم که امروزه به‌وفور استفاده می‌شوند، در سال‌های قبل از ارائه‌، چندین سال صرف تحقیق و توسعه‌شان شده بود.

معایب-استفاده-از-ذخیره-ی-اطلاعات-بر-روی-مولکول-DNA

مطالب مرتبط

فهرست
خدمات پذیرش و تحویل دستگاه در محلثبت سفارش تعمیر
+